特許 7572457 アクティブ領域内に発光ダイオード及びドライバ集積回路を有するバックライトを備えた電子デバイスディスプレイ

(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】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】アクティブ領域内に発光ダイオード及びドライバ集積回路を有するバックライトを備えた電子デバイスディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/133 20060101AFI20241016BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20241016BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20241016BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

G02F1/133 535

G09F9/00 336F

G02F1/13357

F21S2/00 482

F21S2/00 498

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022570163

(86)(22)【出願日】2021-04-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-15

(86)【国際出願番号】 US2021026201

(87)【国際公開番号】W WO2021236243

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2022-11-16

(31)【優先権主張番号】17/203,336

(32)【優先日】2021-03-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/203,311

(32)【優先日】2021-03-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/203,340

(32)【優先日】2021-03-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/029,082

(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】63/029,048

(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】63/029,069

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503260918

【氏名又は名称】アップル インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ａｐｐｌｅ Ｐａｒｋ Ｗａｙ，Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９５０１４， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100121979

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 吉信

(72)【発明者】

【氏名】ラム デイヴィッド ダブリュー

(72)【発明者】

【氏名】チェン ジンドン

(72)【発明者】

【氏名】グー ミンシャー

(72)【発明者】

【氏名】チィ ジュン

(72)【発明者】

【氏名】キム キョンウク

(72)【発明者】

【氏名】パク グァンスン

(72)【発明者】

【氏名】リ ヤンミン

【審査官】井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０３８０８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第１０１９９３６２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００７－２９４３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０２４４９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１０２２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０１３０３４８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５８１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３３

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｓ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスであって、
複数の画素と、
前記複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトと、を備え、前記バックライトはアクティブ領域を有するとともに、
対向する第１及び第２の表面を有する基板と、
前記アクティブ領域内の前記基板の前記第１の表面上に取り付けられた発光ダイオードのアレイであって、前記複数の画素によってオーバーラップされる発光ダイオードのアレイと、
前記アクティブ領域内の前記基板の前記第１の表面上に実装された複数のドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路は、前記発光ダイオードのアレイの個別のサブセットの輝度を制御する、複数のドライバ集積回路と、
前記基板の前記第１の表面に取り付けられた導電層と、
前記導電層の露出した部分に結合されたヒートシンク構造と、を含む、電子デバイス。

【請求項2】

前記基板はガラス基板であり、前記導電層は熱伝導性を有し、
前記バックライトは、複数の反射層であって、各反射層は、個別のドライバ集積回路の最上面に形成される、複数の反射層を更に含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記複数のドライバ集積回路は、１つ以上の相互接続された連鎖に配置され、各相互接続された連鎖内で、各ドライバ集積回路からの出力は、後続のドライバ集積回路への入力として提供される、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項4】

各ドライバ集積回路は複数の入出力コンタクトを有し、前記複数の入出力コンタクトの各々は前記基板の前記第１の表面上の回路層にはんだ付けされ、前記発光ダイオードの各々は、前記基板の前記第１の表面上の前記回路層にはんだ付けされているそれぞれの入出力コンタクトを有する、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項5】

各ドライバ集積回路は複数の入出力コンタクトを有し、各ドライバ集積回路のための前記複数の入出力コンタクトは、
デジタルアドレス情報を受信するように構成されている第１の入出力コンタクトと、
デジタル発光ダイオード輝度情報を受信するように構成されている第２の入出力コンタクトと、
後続のドライバ集積回路のためのデジタル出力アドレス情報を提供するように構成されており、前記ドライバ集積回路のための前記発光ダイオードのアレイの前記個別のサブセットに電気的に接続される、第３の入出力コンタクトと、
接地に電気的に接続されている第４の入出力コンタクトと、を含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項6】

各ドライバ集積回路は複数の入出力コンタクトを有し、各ドライバ集積回路のための前記複数の入出力コンタクトは、
双方向データバスに結合されている第１の入出力コンタクトを含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項7】

各ドライバ集積回路は１つの出力ピンを含み、前記ドライバ集積回路のための前記発光ダイオードのアレイの前記個別のサブセット内の前記発光ダイオードは、前記出力ピンと電源ラインとの間に直列に結合されている、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項8】

各ドライバ集積回路は少なくとも２つの出力ピンを含み、前記ドライバ集積回路のための前記発光ダイオードのアレイの前記個別のサブセット内の前記発光ダイオードは、前記少なくとも２つの出力ピンの個別の出力ピンと電源ラインとの間にそれぞれ結合された発光ダイオードの少なくとも第１のグループ及び第２のグループを含み、前記複数の画素は複数の液晶ディスプレイ画素を含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項9】

電子デバイスであって、
複数の画素と、
前記複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトと、を備え、前記バックライトは、
ガラス基板上の少なくとも１つの導電層を含むガラス薄膜回路層と、
前記ガラス薄膜回路層の上面上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイであって、それぞれのセルの２次元アレイに配列されている発光ダイオードの２次元アレイと、
前記ガラス薄膜回路層の前記上面上に取り付けられたドライバ集積回路であって、前記発光ダイオードの２次元アレイの間に散在しているドライバ集積回路と、
前記導電層の露出した部分に結合されたヒートシンク構造と、を含み、
前記導電層は、前記発光ダイオードの２次元アレイと、前記ガラス基板との間に配置されている、電子デバイス。

【請求項10】

前記バックライトは、
デジタル信号を前記ドライバ集積回路に提供するように構成された複数のデジタル信号ラインを含む、請求項９に記載の電子デバイス。

【請求項11】

前記バックライトは、電源ラインを更に備え、前記発光ダイオードの２次元アレイは、複数の発光ダイオードグループに配置され、各発光ダイオードグループは、個別のドライバ集積回路と前記電源ラインとの間に結合されている、請求項９に記載の電子デバイス。

【請求項12】

電子デバイスであって、
基板と、
前記基板の上面上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイと、
前記基板の前記上面上に取り付けられたドライバ集積回路であって、前記ドライバ集積回路は、前記発光ダイオードの２次元アレイによって画定されるフットプリント内に配置されており、各ドライバ集積回路は、前記発光ダイオードの２次元アレイのうちの少なくとも１つの発光ダイオードを制御し、前記ドライバ集積回路は、複数のデイジーチェーン接続されたグループに配置されている、ドライバ集積回路と、
前記基板の前記上面に取り付けられた導電層と、
前記導電層の露出した部分に結合されたヒートシンク構造と、を備える、電子デバイス。

【請求項13】

前記基板はガラス基板である、請求項１２に記載の電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は概して、ディスプレイを有する電子デバイスに関し、より具体的には、バックライトを有するディスプレイに関する。

【0002】

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許出願第１７／２０３，３１１号（２０２１年３月１６日出願）、米国特許出願第１７／２０３，３３６号（２０２１年３月１６日出願）、米国特許出願第１７／２０３，３４０号（２０２１年３月１６日出願）、米国仮特許出願第６３／０２９，０４８号（２０２０年５月２２日出願）、米国仮特許出願第６３／０２９，０６９号（２０２０年５月２２出願）、及び米国仮特許出願第６３／０２９，０８２号（２０２０年５月２２日出願）の優先権を主張するものであり、それらの出願内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

コンピュータ及び携帯電話などの電子デバイスはディスプレイを有する。有機発光ダイオードディスプレイなどの一部のディスプレイは、光を生成する画素のアレイを有する。この形式のディスプレイでは、画素自体が光を生成するのでバックライト照明は不要である。他のディスプレイは、ユーザ向けに情報を表示するためにディスプレイを介して透過される光の量を変えることができる受動型画素を持つ。受動型画素は、それ自体光を生成しないので、受動型画素を有するディスプレイにバックライトを提供することが望ましいことが多い。受動型画素は、２つの電極層と２つの偏光子層との間に形成された液晶材料の層から形成され得る。

【0004】

ディスプレイの代表的なバックライトアセンブリでは、エッジライト型導光板は、発光ダイオード光源などの光源により生成されたバックライトを分配させるために使用される。反射体が、バックライト効率を向上させるために導光板の下で形成される場合がある。

【0005】

従来のバックライトアセンブリは、目に見えるアーチファクトを引き起こす場合があり、堅牢でない場合があり、電子デバイス内で望ましくないほど大量の空間を占有する場合がある。

【0006】

したがって、改善されたバックライトを有するディスプレイを提供できることが望ましい。

【発明の概要】

【0007】

ディスプレイは、観察者に画像を表示するための画素のアレイを有することができる。画素のアレイは、カラーフィルタ層、液晶層、薄膜トランジスタ層、上部偏光子層、及び下部偏光子層などの表示層から形成される液晶画素であってもよい。

【0008】

この画素アレイは、バックライトユニットからのバックライト照明で照らされてもよい。バックライトユニットは、発光ダイオードのアレイを含むことができ、各発光ダイオードは個別のセル内に配置される。各発光ダイオードの輝度は、ディスプレイの視認を最適化するために、各表示フレームにおいて変更され得る。異なる発光ダイオードは、所与の表示フレームの内容に基づいて固有の輝度の大きさを有し得る。

【0009】

バックライトの発光ダイオードを制御するために、ドライバ集積回路を使用することができる。各ドライバ集積回路は、１つ以上の関連付けられた発光ダイオードを制御して、所望の輝度レベルを有するようにさせてもよい。ドライバ集積回路は、バックライトのアクティブ領域に形成されてもよい。例えば、発光ダイオードは、ガラス基板の上面に取り付けられてもよい。ドライバ集積回路は、ガラス基板の上面に取り付けられてもよい。ドライバ集積回路は、発光ダイオードの間に散在させることができる。

【0010】

ドライバ集積回路は、互いにデイジーチェーン接続されるグループに配置されてもよい。デジタル信号（アドレス指定情報などの情報を含む）は、ドライバ集積回路のグループを通して伝搬され得る。各ドライバ集積回路は、最小限の複雑性のために少数の入出力コンタクト（ピン）を有し得る。ドライバ集積回路は、例として、４つのピン、６つのピン、又は９つのピンを有し得る。

【0011】

バックライトの熱性能を管理するために、バックライトは、発光ダイオード用のガラス基板の下面に取り付けられた熱伝導層を含むことができる。ガラス基板はまた、追加の熱分散のためにヒートシンクに結合される露出した導電層を有してもよい。温度センサ及び／又は光センサなどのセンサが、ガラス基板の上面に形成されてもよい。センサは、タイミングコントローラなどのコントローラにリアルタイム測定値を提供することができる。タイミングコントローラは、次に、センサ情報に少なくとも部分的に基づいてバックライト内の発光ダイオードの動作を制御することができる。

【0012】

バックライトの効率を高めるために、ガラス基板は、白色拡散ガラスから形成されてもよい。また、ガラス基板の上面に反射層を形成してもよい。また、ガラス基板の下面に反射層を形成してもよい。ドライバ集積回路が存在するディスプレイのアクティブ領域に影が現れるのを防ぐために、ドライバ集積回路の上面に反射層が形成されてもよい。発光ダイオードは、周期性を低減し、ムラを防止するために、非正方形グリッドレイアウトで配置されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態に係る、ディスプレイを有する例示的な電子デバイスの概略図である。

【図2】一実施形態に係る、例示的なディスプレイの上面図である。

【図3】一実施形態に係る、バックライト及び画素アレイを有する電子デバイスにおける例示的なディスプレイの側断面図である。

【図4】一実施形態に係る、それぞれのセルに配置された発光ダイオードを有する例示的なバックライトの上面図である。

【図5】一実施形態に係る、ディスプレイの異なる部分がどのように異なる目標輝度レベルを有し得るかを示す例示的なディスプレイの上面図である。

【図6】一実施形態に係る、ディスプレイの非アクティブ領域において、基板の上面上の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、基板の上面上のＬＥＤドライバ集積回路（ＩＣ）とを有する例示的なバックライトの側断面図である。

【図7】一実施形態に係る、ディスプレイのアクティブ領域において、基板の上面上の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、基板の下面上のＬＥＤドライバ集積回路（ＩＣ）とを有する例示的なバックライトの側断面図である。

【図8】一実施形態に係る、ディスプレイのアクティブ領域において、基板の上面上の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、基板の上面上のＬＥＤドライバ集積回路（ＩＣ）とを有する例示的なバックライトの側断面図である。

【図9】一実施形態に係る、ディスプレイのアクティブ領域全体に分散したドライバＩＣを含む例示的なＬＥＤアレイの上面図である。

【図10】一実施形態に係る、アクティブ領域内のＬＥＤドライバＩＣに信号を直接提供するタイミングコントローラを有する例示的なディスプレイの概略図である。

【図11】一実施形態に係る、アクティブ領域内のＬＥＤドライバＩＣに信号を直接供給するバックライトコントローラに信号を供給するタイミングコントローラを備えた例示的なディスプレイの概略図である。

【図12】一実施形態に係る、６つのピンを有するドライバＩＣを備えた例示的なＬＥＤアレイの概略図である。

【図13】一実施形態に係る、異なるＬＥＤゾーンを独立して制御するための９つのピンを有する例示的なドライバＩＣの概略図である。

【図14】一実施形態に係る、ガラス基板にはんだ付けされたＬＥＤ及びドライバＩＣの両方を有する例示的なＬＥＤアレイの側断面図である。

【図15】一実施形態に係る、ガラス基板上の導電層がどのように露出され、ヒートシンクに接続され得るかを示す例示的なバックライトの上面図である。

【図16】実施形態に係る、図１５の例示的なバックライトの側断面図である。

【図17】一実施形態に係る、温度及び光センサがバックライトのアクティブ領域にわたってどのように分散され得るかを示す、例示的バックライトの上面図である。

【図18】一実施形態に係る、反射層がガラスＬＥＤ基板の下面にどのように取り付けられ得るかを示す例示的なバックライトの側断面図である。

【図19】一実施形態に係る、反射層及び別個の熱伝導層がガラスＬＥＤ基板の下面にどのように取り付けられ得るかを示す例示的なバックライトの側断面図である。

【図20】一実施形態に係る、反射性かつ熱伝導層がガラスＬＥＤ基板の下面にどのように取り付けられ得るかを示す例示的なバックライトの側断面図である。

【図21】一実施形態に係る、基板が白色拡散ガラスからどのように形成され得るかを示す例示的なバックライトの側断面図である。

【図22】一実施形態に係る、ＬＥＤドライバＩＣの上面上に反射層がどのように形成され得るかを示す例示的なバックライトの側断面図である。

【図23】一実施形態に係る、ＬＥＤがどのようにジグザグパターンで配置され得るかを示す例示的なＬＥＤアレイの上面図である。

【図24】一実施形態に係る、ＬＥＤが、増加したゾーン間間隔を伴うジグザグパターンにおいてどのように配置され得るかを示す、例示的ＬＥＤアレイの上面図である。

【図25】一実施形態に係る、バックライト内のＬＥＤグループの例示的な発光プロファイルのグラフである。

【図26】一実施形態に係る、所望の発光プロファイルを達成するために、中心ＬＥＤが周囲の周辺ＬＥＤよりも高い電流でどのように駆動され得るかを示す例示的なＬＥＤアレイの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

ディスプレイを備え得るタイプの例示的な電子デバイスを、図１に示す。電子デバイス１０は、ラップトップコンピュータ、組み込み型コンピュータを含むコンピュータモニタ、タブレットコンピュータ、セルラー電話機、メディアプレーヤ、又は他のハンドヘルド型若しくはポータブル型の電子デバイスなどのコンピューティングデバイス、腕時計型デバイス、ペンダント型デバイス、ヘッドホン型若しくはイヤホン型デバイス、眼鏡若しくはユーザの頭部上に装着される他の機器内に組み込まれたデバイス、又は他のウェアラブル若しくは小型のデバイスなどのより小さいデバイス、ディスプレイ、組み込み型コンピュータを含むコンピュータディスプレイ、組み込み型コンピュータを含まないコンピュータディスプレイ、ゲーミングデバイス、ナビゲーションデバイス、ディスプレイを有する電子機器がキオスク若しくは自動車内に装着されているシステムなどの組み込み型システム、あるいは他の電子機器であることができる。電子デバイス１０は、一対の眼鏡（例えば、支持フレーム）の形状を有してもよく、ヘルメット形状を有する筐体を形成してもよく、又はユーザの頭部上若しくは目の近くに１つ以上のディスプレイの構成要素を装着及び固定するのに役立つ他の構成を有してもよい。

【0015】

図１に示すように、電子デバイス１０は、デバイス１０の動作をサポートするための制御回路１６を含むことができる。制御回路１６は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、又はソリッドステートドライブを形成するように構成されている他の電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的又は動的ランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含む場合がある。制御回路１６内の処理回路は、デバイス１０の動作を制御するために使用される場合がある。処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、ベースバンドプロセッサ、電力管理ユニット、オーディオチップ、特定用途向け集積回路などに基づいてもよい。

【0016】

入出力デバイス１２などのデバイス１０内の入出力回路系を使用して、データをデバイス１０へ供給することを可能にしてもよく、データをデバイス１０から外部デバイスへ提供することを可能にしてもよい。入出力デバイス１２は、ボタン、ジョイスティック、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロフォン、スピーカ、音源、振動器、カメラ、センサ、発光ダイオード、及び他の状態インジケータ、データポートなどを含むことができる。ユーザは、入出力デバイス１２の入力リソースを介してコマンドを供給することによって、デバイス１０の動作を制御することができ、入出力デバイス１２の出力リソースを使用して、デバイス１０から状態情報及び他の出力を受信することができる。

【0017】

入出力デバイス１２は、ディスプレイ１４などの１つ以上のディスプレイを含み得る。ディスプレイ１４は、ユーザからのタッチ入力を収集するためのタッチセンサを含むタッチスクリーンディスプレイであってもよく、又はディスプレイ１４は、タッチ感応性でなくてもよい。ディスプレイ１４のためのタッチセンサは、静電容量式タッチセンサ電極のアレイ、音響タッチセンサ構造体、抵抗性タッチ構成要素、力ベースのタッチセンサ構造体、光ベースのタッチセンサ、又は他の好適なタッチセンサ装置に基づいてもよい。ディスプレイ１４用のタッチセンサは、ディスプレイ１４の表示画素を有する共通ディスプレイ基板上に形成された電極から形成されてもよく、又はディスプレイ１４の画素に重なる別個のタッチセンサパネルから形成されてもよい。所望であれば、ディスプレイ１４は、タッチセンシティブでなくてもよい（すなわち、タッチセンサが省略されてもよい）。電子デバイス１０内のディスプレイ１４は、ユーザが典型的な視点から目線を逸らす必要なくビューイングできるヘッドアップディスプレイであってもよく、又はユーザの頭部上に装着されるデバイスに組み込まれたヘッドマウントディスプレイであってもよい。所望であれば、ディスプレイ１４は、ホログラムを表示するために使用されるホログラフィックディスプレイであってもよい。

【0018】

制御回路系１６は、オペレーティングシステムコード及びアプリケーションなどのソフトウェアをデバイス１０上で実行するために使用されてもよい。デバイス１０の動作中、制御回路１６上で実行中のソフトウェアは、ディスプレイ１４上に画像を表示することができる。

【0019】

入出力デバイス１２はまた、力センサ（例えば、歪みゲージ、容量性力センサ、抵抗力センサなど）、マイクロフォンなどのオーディオセンサ、容量性センサなどのタッチセンサ及び／又は近接センサ（例えば、ディスプレイに関連付けられた二次元容量性タッチセンサ、及び／又はボタン、トラックパッド、若しくはディスプレイに関連付けられていない他の入力デバイスを形成するタッチセンサ）、並びに他のセンサなどの、１つ以上のセンサ１３を含むことができる。いくつかの実施形態では、センサ１３は、光を放射して検出する光センサなどの光センサ（例えば、半反射型光近接構造などの光近接センサ）、超音波センサ、並びに／又は他のタッチ及び／若しくは近接センサ、単色及び色周辺光センサ、画像センサ、指紋センサ、温度センサ、三次元非接触ジェスチャ（「エアジェスチャ」）を測定するための近接センサ及び他のセンサ、圧力センサ、位置、向き、及び／又は動きを検出するためのセンサ（例えば、加速度計、コンパスセンサなどの磁気センサ、ジャイロスコープ、及び／又はこれらのセンサの一部若しくは全てを含む慣性測定ユニット）、健康センサ、高周波センサ、深度センサ（例えば、ステレオ撮像装置に基づく構造化光センサ及び／又は深度センサ）、飛行時間測定値を収集する、自己混合センサ並びに光検出及び測距（ライダー）センサなどの光センサ、湿度センサ、水分センサ、視線追跡センサ、及び／又は他のセンサを含むことができる。いくつかの構成では、デバイス１０は、ユーザ入力を収集するためにセンサ１３及び／又は他の入出力デバイスを使用することができる（例えば、ボタン押圧入力を収集するためにボタンを使用することができ、ユーザタッチスクリーン入力を収集するためにディスプレイに重なるタッチセンサを使用することができ、タッチ入力を収集するためにタッチパッドを使用することができ、オーディオ入力を収集するためにマイクロフォンを使用することができ、指が入力面に接触するときの監視に加速度計を使用することができ、ひいては、指押圧入力を収集するために使用することができる）。

【0020】

ディスプレイ１４は、液晶ディスプレイであってもよいし、他のタイプのディスプレイ技術（例えば、有機発光ダイオードディスプレイ）に基づくディスプレイであってもよい。本明細書では、ディスプレイ１４が液晶ディスプレイであるデバイス構成が、しばしば例として説明される。しかしながら、これは、単に例示に過ぎない。所望であれば、任意の好適なタイプのディスプレイが使用され得る。一般に、ディスプレイ１４は、矩形形状を有してもよく（すなわち、ディスプレイ１４は矩形の専有面積、及び矩形の専有面積の周りに延びる矩形の周辺縁部を有してもよく）、又は他の好適な形状を有してもよい。ディスプレイ１４は平らであってもよく、又は曲線状の輪郭を有してもよい。

【0021】

図２は、ディスプレイ１４がどのように画素２２のアレイを有し得るかを示すディスプレイ１４の一部の上面図である。画素２２は、赤色フィルタ要素Ｒ、緑色フィルタ要素Ｇ、及び青色フィルタ要素Ｂなどの異なる色のカラーフィルタ要素を有してもよい。画素２２は、行及び列に配列されてもよく、ディスプレイ１４のアクティブ領域ＡＡを形成してもよい。画素２２は、一例として、液晶ディスプレイ層から形成されてもよい。図２のディスプレイ１４及びアクティブ領域ＡＡの矩形形状は、単なる例示である。必要に応じて、アクティブ領域ＡＡは、非矩形形状（例えば、１つ以上の曲線部分を有する形状）を有してもよい。例えば、アクティブ領域は、一例では丸みを帯びた角を有してもよい。

【0022】

ディスプレイ１４の側断面図を図３に示す。図３に示すように、ディスプレイ１４は、画素アレイ２４などの画素アレイを含むことができる。画素アレイ２４は、図２の画素２２などの画素のアレイ（例えば、画素の行と列を有する画素のアレイ）を含んでもよい。画素アレイ２４は、液晶ディスプレイモジュール（液晶ディスプレイ又は液晶層と呼ばれることもある）又は他の好適な画素アレイ構造体から形成されてもよい。

【0023】

ディスプレイ１４の動作中に、画素アレイ２４上に画像を表示することができる。バックライトユニット４２（バックライト、バックライト層、バックライト構造体、バックライトモジュール、バックライトシステムなどと呼ばれることもある）を使用して、画素アレイ２４を通過するバックライト照明４４を生成してもよい。この照明は、ディスプレイ１４を方向２１で見る観察者２０などの観察者による観察のために、画素アレイ２４上の任意の画像を照らす。

【0024】

バックライトユニット４２は、光学フィルム２６、光拡散体（光拡散体層）などの光拡散体３４及び発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ３６を有してもよい。発光ダイオードアレイ３６は、バックライト照明４４を生成する発光ダイオード３８などの光源の２次元アレイを含んでもよい。発光ダイオード３８は、一例として、行と列に配置されてもよく、図３のＸ－Ｙ平面内にあってもよい。

【0025】

各発光ダイオード３８によって生成された光は、次元Ｚに沿って、光拡散体３４及び光学フィルム２６を通って上方向に移動し、次に画素アレイ２４を通過する。光拡散体３４は、発光ダイオードアレイ３６からの光を拡散させ、それによって、均一なバックライト照明４４を提供するのに役立つ光散乱構造体を含んでもよい。光学フィルム２６は、二色性フィルタ３２蛍光体層３０及びフィルム２８などのフィルムを含んでもよい。フィルム２８は、光４４をコリメートするのに役立ち、それによって、ユーザ２０のためにディスプレイ１４のブライトネスを向上させるブライトネス向上フィルム、及び／又は他の光学フィルム（例えば、補償フィルムなど）を含んでもよい。

【0026】

発光ダイオード３８は、任意の好適な色の光を放射することができる。例示的な一構成では、発光ダイオード３８は青色光を放射する。ダイクロイックフィルタ層３２は、発光ダイオード３８からの青色光を通過させる一方で、他の色の光を反射するように構成することができる。蛍光体層３０（例えば、白色蛍光材料の層、又は青色光を白色光に変換する他の光輝性材料の層）によって、発光ダイオード３８からの青色光を白色光に変換することができる。所望であれば、他のフォトルミネセンス材料を使用して、青色光を異なる色の光（例えば、赤色光、緑色光、白色光など）に変換してもよい。例えば、１つの層３０（光ルミネセンス層又は色変換層と呼ばれる場合もある）が、青色光を赤色と緑色の光に変換する量子ドットを含んでもよい（例えば、赤色、緑色、及び青色の成分などを含む白色バックライト照明を生成するためなど）。発光ダイオード３８が白色光を放射する構成を使用することもできる（例えば、所望であれば層３０を省略してもよいように）。

【0027】

層３０内の燐光材料によって生成された白色光などの白色光を層３０が放出する構成では、層３０から下向き（－Ｚ）方向に放出された白色光を、ダイクロイックフィルタ層３２によって、バックライト照明として画素アレイ２４で反射させることができる（すなわち、層３２は、バックライトをアレイ３６から外向きに反射させるのに役立ち得る）。層３０が、例えば、赤色及び緑色の量子ドットを含む構成では、ダイクロイックフィルタ３２は、赤色及び緑色の量子ドットから赤色及び緑色の光をそれぞれ反射して、バックライトをアレイ３６から外向きに反射させるのを助けるように構成することができる。バックライト４２の光輝性材料（例えば、層３０の材料）を拡散体層３４の上に配置することにより、発光ダイオード３８は、アレイ３６の発光ダイオードセル（タイル）の縁部に向かって、これらのセルの中央よりも多くの光を放出するように構成することができ、それによって、バックライト照明の均一性を向上させるのに役立つ。

【0028】

画素アレイ２４が液晶ディスプレイを形成するのに用いられる構成において、画素アレイ２４は、液晶層５２などの液晶層を含んでもよい。液晶層５２をディスプレイ層５８及び５６などのディスプレイ層の間に挟むことができる。層５６及び５８は下部偏光子層６０と上部偏光子層５４の間に挟入されてもよい。所望であれば、他のタイプの液晶ディスプレイ構造体を使用して画素アレイ２４を形成してもよい。

【0029】

層５６及び５８はガラス又はプラスチックのクリア層などの透明基板層から形成されてよい。層５６及び５８は、薄膜トランジスタ層及び／又はカラーフィルタ層などの層であってもよい。（例えば、薄膜トランジスタ層及び／又はカラーフィルタ層を形成するために）導電性トレース、カラーフィルタ素子、トランジスタ並びにその他の回路及び構造体は層５８及び５６の基板上に形成してよい。タッチセンサ電極は、また、層５８及び５６などの層の中に組み込まれてもよく、及び／又はタッチセンサ電極はその他の基板上に形成してよい。

【0030】

１つの例示的な構成では、層５８は、薄膜トランジスタに基づく画素回路のアレイと、液晶層５２に電界を印加してディスプレイ１４上に画像を表示するための関連する電極（画素電極）とを備える薄膜トランジスタ層であってもよい。層５６は、カラー画像を表示する能力を有するディスプレイ１４を提供するためのカラーフィルタ素子のアレイを含むカラーフィルタ層であってもよい。所望する場合、層５８はカラーフィルタ層であってもよく、層５６は薄膜トランジスタ層であってもよい。共通基板層上でカラーフィルタ素子が薄膜トランジスタ構造と組み合わされる構成もまた、用いることができる。

【0031】

デバイス１０内のディスプレイ１４の動作中に、制御回路（例えば、プリント回路上の１つ以上の集積回路）を使用して、ディスプレイ１４上に表示される情報（例えば、表示データ）を生成してもよい。表示される情報は、（一例として）プリント回路６４などのリジッド又はフレキシブルプリント回路内の導電性金属トレースから形成される信号経路などの信号経路を用いて、回路６２Ａ又は６２Ｂなどのディスプレイドライバ集積回路に伝達されてもよい。集積回路６２Ａなどの集積回路及び／又はフレキシブルプリント回路６４などのフレキシブルプリント回路は、（一例として）レッジ領域６６において基板５８に取り付けられてもよい。

【0032】

図４は、バックライト４２用の例示的な発光ダイオードアレイの上面図である。図４に示すように、発光ダイオードアレイ３６は、発光ダイオード３８の行と列を含んでもよい。各発光ダイオード３８は、それぞれのセル（タイル領域）３８Ｃと関連付けられていてもよい。セル３８Ｃの縁部の長さＤは、２ｍｍ、１８ｍｍ、１～１０ｍｍ、１～４ｍｍ、１０～３０ｍｍ、５ｍｍ超、１０ｍｍ超、１５ｍｍ超、２０ｍｍ超、２５ｍｍ未満、２０ｍｍ未満、１５ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、又は他の好適なサイズであってもよい。所望であれば、六角形状にタイル貼りされたアレイ及び、他の好適なアレイパターンで構成される発光ダイオード３８を有するアレイが使用されてもよい。矩形セルを有するアレイでは、各セルが等しい長さの辺を有してもよく（例えば、各セルは、４つの等しい長さのセル縁部がそれぞれの発光ダイオードを取り囲む、正方形の外形線を有してもよい）、又は各セルが異なる長さの側部を有してもよい（例えば、正方形ではない矩形形状）。発光ダイオードアレイ３６がセル３８Ｃなどの正方形の発光ダイオード領域の行と列（例えば、例えば、セル３８Ｃの２次元アレイ）を有する図４の構成は、単なる例示である。

【0033】

場合によっては、各セル３８Ｃは、単一の発光ダイオードを含んでもよい。あるいは、各セル３８Ｃは、発光ダイオードダイのアレイ（例えば、各セル３８Ｃに２×２グループの発光ダイオード又は３×３グループの発光ダイオードなどのアレイで配置された複数の個別の発光ダイオード３８）から形成された光源を有してもよい。光源３８’内のダイオード３８は、共通の基板上に取り付けられていてもよく、アレイ３６にわたって延在するプリント回路基板上に取り付けられてもよく、アレイ３６にわたって延在するガラス基板上に取り付けられてもよく、又は他の所望の配置を使用してアレイ３６内に取り付けられてもよい。一般に、各セル３８Ｃは、単一の発光ダイオード、一対の発光ダイオード、２～２０個の発光ダイオード、少なくとも２個の発光ダイオード、少なくとも４個の発光ダイオード、少なくとも８個の発光ダイオード、５個未満の発光ダイオード、４～１２個の発光ダイオード、８～１２個の発光ダイオード、８～１０個の発光ダイオード、９個の発光ダイオード、又は他の所望の数の発光ダイオードを含むことができる。

【0034】

発光ダイオード３８は、デバイス１０内の制御回路によって一斉に制御されてもよく、又は個別に制御されてもよい。発光ダイオードを個別に制御することは、電子デバイスが、画素アレイ２４上に表示される画像のダイナミックレンジを改善するのに役立ち、バックライトの電力消費を潜在的に低減するローカルディミング方式を実装することを可能にし得る。ディスプレイのダイナミックレンジは、ディスプレイが放射することができる最も高い強度の光（例えば、最も明るい光）と、ディスプレイが放射することができる最も低い強度の光（例えば、最も暗い光）との間の比と考えられ得る。

【0035】

バックライトユニット４２内の発光ダイオードの全てが一斉に制御される場合、ディスプレイのダイナミックレンジが制限されることがある。図５に示される例を考える。図５では、オブジェクト７２－１及び７２－２などのオブジェクトがディスプレイ１４（スクリーン１４と呼ばれることもある）上に表示されている。この例では、オブジェクト７２－１は、高輝度レベルを有し得る。オブジェクト７２－２は、中輝度レベルを有してもよい。ディスプレイの背景は、低輝度レベルを有し得る。図５のディスプレイ１４にバックライトを提供する発光ダイオードが一斉に制御される場合、発光ダイオードの全ては、オブジェクト７２－１に対して最適化された輝度に設定され得る。このシナリオでは、オブジェクト７２－１は、その意図された輝度で表示され得る。しかしながら、ディスプレイの背景もまた、オブジェクト７２－１に対して最適化された高輝度を有するバックライトを受けている。したがって、ディスプレイの背景は、画素を通る光漏れなどのディスプレイ制限又は他の制限に起因して所望よりも明るく見えることがあり、ディスプレイのダイナミックレンジは所望よりも低い。あるいは、全ての発光ダイオードが、ディスプレイの背景に対して最適化された輝度に設定されてもよい。このシナリオでは、背景は、その意図された輝度で表示され得る。しかしながら、オブジェクト７２－１は、背景に対して最適化された低輝度を有するバックライトも受けている。したがって、オブジェクト７２－１は所望よりも暗く見え、ディスプレイのダイナミックレンジは所望よりも低くなる。更に別の実施形態では、全ての発光ダイオードの輝度は、オブジェクト７２－２に対して最適化された輝度に設定されてもよい。このシナリオでは、オブジェクト７２－１は所望のものより暗く見え、背景は所望のものより明るく見える。

【0036】

加えて、バックライトユニット４２内の発光ダイオードの全てを一斉に制御することは、電力消費制限を導入し得る。バックライトユニットの最大許容電力消費は、全ての発光ダイオードがピーク輝度レベルで動作することを防止し得る。例えば、発光ダイオードの全てが、電力消費要件を満たしながら、明るいオブジェクト７２－１に対して所望の輝度で光を放射することができない場合がある。

【0037】

要約すると、バックライト輝度がディスプレイ全体にわたって同じであるようにバックライト内の発光ダイオードの全てを一斉に動作させることは、表示される画像の美観におけるトレードオフを強いる。ディスプレイの一部は、所望よりも暗いか又は所望よりも明るい場合があり、ディスプレイのダイナミックレンジは所望よりも低くなる。

【0038】

ディスプレイのダイナミックレンジを増大させるために（及び電力消費要件を超えることなくピーク輝度レベルを可能にするために）、バックライトユニット４２内の発光ダイオードを個別に制御することができる。例えば、ディスプレイの領域１４－１内の発光ダイオードは、オブジェクト７２－１の高輝度に対して最適化された高輝度を有してもよく、ディスプレイの領域１４－２内の発光ダイオードは、オブジェクト７２－２の中輝度に対して最適化された輝度を有してもよく、ディスプレイの領域１４－３内の発光ダイオードは、ディスプレイの背景の低輝度に対して最適化された低輝度を有してもよい。一例では、領域１４－１内の発光ダイオードは最大輝度で動作してもよく、一方、背景領域１４－３内の発光ダイオードはオフにされてもよい（例えば、最小輝度で動作する）。このようにディスプレイ全体にわたって発光ダイオードの輝度を変化させることは、ディスプレイのダイナミックレンジを増大させる。

【0039】

したがって、バックライト照明４４を生成するために発光ダイオード３８などの独立して制御可能な光源の２次元アレイを有することにより、ディスプレイのダイナミックレンジを増大させることができる。発光ダイオードの２次元アレイを有するバックライトは、２次元バックライトと呼ばれることもある。これらのタイプのバックライトは、直接照射型バックライトと呼ばれることもある。直接照射型バックライトは、エッジライト型導光板を有するバックライト（光が画素アレイの平面に平行に放射され、導光板によって画素アレイに向かって垂直に方向転換される）とは対照的に、画素アレイに向かって垂直に光を放射する。

【0040】

バックライト４２内の発光ダイオードを制御するために、駆動回路がディスプレイ１４に含まれてもよい。ＬＥＤのための駆動回路は、集積回路、薄膜トランジスタ回路、及び／又は他の好適な回路から形成され得る。一例では、駆動回路は、リジッドプリント回路基板（例えば、ポリイミドなどの誘電体材料の複数の層及び導電層を有するプリント回路基板）上に薄膜トランジスタ回路として組み込まれてもよい。しかしながら、このような構成に関連するコストは、特に、多数の発光ダイオードを有するバックライトにおいて、高くなり得る。ＬＥＤ駆動回路の代替構成は、ドライバ集積回路（ドライバＩＣと呼ばれることもある）がバックライト４２に含まれることである。各ドライバＩＣは、１つ以上の対応する発光ダイオードを制御してもよい。このようにして、発光ダイオードは、バックライト全体にわたって変化する輝度の大きさを有するように制御され得る。ドライバ集積回路はまた、一例ではガラス基板と組み合わせて使用されてもよい。言い換えれば、（例えばポリイミドを用いて形成された）リジッドプリント回路基板上に取り付けられる発光ダイオード及びドライバＩＣは代わりに、発光ダイオード及びドライバＩＣはガラス基板上に取り付けられてもよい。ガラス基板は、必要に応じて構成要素間で信号を転送することを可能にする導電性トレース（例えば、銅トレース）を有することができる。

【0041】

ＬＥＤ及び対応するドライバＩＣを基板上に実装する方法には多くの選択肢がある。図６に示すように、基板８４の上面には、ＬＥＤ３８が実装されている。図６の構成では、ドライバＩＣ８２もまた非アクティブ領域ＩＡ内の基板８４の上面に実装されている。ＬＥＤ３８を有するバックライトの領域は、ディスプレイのアクティブ領域ＡＡ（例えば、光を放射するディスプレイの領域）に対応する。バックライト４２は、画素アレイと同様に、アクティブ領域及び非アクティブ領域を有するものとして説明することができる。バックライトのアクティブ領域及び画素アレイのアクティブ領域は、同じフットプリントを有してもよい。バックライトの非アクティブ領域及び画素アレイの非アクティブ領域は、同じフットプリントを有してもよく、又は任意選択的に異なるフットプリントを有してもよい。バックライト又は画素アレイのいずれかのアクティブ領域及び非アクティブ領域は、単にディスプレイのアクティブ領域及び非アクティブ領域と呼ばれることもある。

【0042】

図６に示すように、ドライバＩＣ８２は、ディスプレイの非アクティブ領域（ＩＡ）内の基板の周辺に配置される。ドライバＩＣは、全て基板８４の周辺に配置されてもよく、各々が発光ダイオードの対応するグループを制御してもよい。しかしながら、このタイプの構成には多くの制限がある。第１に、一般に、非アクティブ領域のサイズを最小化することが望ましい。非アクティブ領域は、ディスプレイの美観に寄与することなく、電子デバイス内の貴重な空間を占有する。ディスプレイの周辺にドライバＩＣを有することは、望ましくないことに、ディスプレイの発光面積を増加させることなくディスプレイのフットプリントを増加させる。加えて、ディスプレイの非アクティブ領域のみにドライバＩＣを配置することは、バックライト内のＬＥＤの数を増加させることを困難にし得る。バックライトの周辺にドライバＩＣのみを有することによって、各ドライバＩＣは、多数の発光ダイオードを制御しなければならない場合がある（周辺ドライバＩＣは、中央ＬＥＤ及び周辺ＬＥＤの両方を制御しなければならないため）。

【0043】

バックライトの代替配置を図７に示す。図示のように、この構成では、発光ダイオード３８は基板８４の上面に配置され、ドライバＩＣ８２は基板８４の下面に配置される。このようにドライバＩＣを下面に配置することにより、図６の大きな非アクティブ領域が不要になる。換言すれば、アクティブ領域は実質的に基板８４の縁部まで延在してもよい。しかしながら、ドライバＩＣを基板の下面に配置することは、バックライトユニットの全厚８６を増加させる。加えて、ドライバＩＣ８２が基板８４の反対側の発光ダイオードを適切に制御するために、より複雑な導電性ルーティング（例えば、導電性ビアを伴う）が必要とされ得る。

【0044】

図８は、ドライバＩＣがアクティブ領域内の基板８４の上面に配置される別の可能な構成の側断面図である。図示されるように、ドライバＩＣは、バックライトのＬＥＤの間に配置されてもよい。この構成では、非アクティブ領域のサイズを最小限に抑えることができる（ドライバＩＣが非アクティブ領域のサイズを増大させないため）。ドライバＩＣが基板８４の上面上にあるので、バックライトの厚さ及び複雑さを軽減することができる。更に、ドライバＩＣがアクティブ領域内に配置されるので、各ＬＥＤは、対応するドライバＩＣを有することができる。したがって、ドライバＩＣは、低い複雑さ及びサイズを有し得る（各ドライバＩＣが少数のＬＥＤを制御する必要があるだけであるため）。低複雑度のドライバＩＣを使用することは、必要とされる相互接続の数を低減し、バックライトのサイズがより大きなサイズ（すなわち、バックライト内のより多数のＬＥＤ）にスケーリングされることを可能にする。

【0045】

デジタル信号を使用して、ドライバＩＣ８２（ＬＥＤドライバＩＣ８２又はバックライトドライバＩＣ８２と呼ばれることもある）を制御することができる。バックライトのためにデジタル制御線を使用することは、単一基板上のより大きいバックライトを可能にし得、各ドライバＩＣのための総ピン数を減少させ得、バックライト内の相互接続の数を減少させ得、ドライバＩＣによって可能にされる駆動電流の大きさを増加させ得る。

【0046】

前述したように、基板８４は、任意選択的に、リジッドプリント回路基板（例えば、ポリイミドなどの誘電体材料から形成された複数の絶縁層を有する）であってもよい。あるいは、ＬＥＤアレイの製造コスト及び複雑さを低減するために、基板８４（ＬＥＤ基板８４と呼ばれることもある）をガラスから形成してもよい。ガラス基板上に導電性トレース（例えば、銅トレース）を堆積させて、ガラス基板に取り付けられた構成要素間の電気的接続を可能にすることができる。

【0047】

図９は、ディスプレイのアクティブ領域全体にわたって分散されたドライバＩＣを有する例示的な発光ダイオードアレイの上面図である。図９に示すように、各ドライバＩＣ８２は、対応するＬＥＤグループ１０２を制御してもよい。各ＬＥＤグループ１０２（ＬＥＤゾーン１０２と呼ばれることもある）は、１つ以上の発光ダイオードを含むことができる。発光ダイオードは、電源ライン１０６とドライバＩＣとの間に直列に接続されていてもよい。図９の例では、各ＬＥＤゾーン１０２は、電源ライン１０６とドライバＩＣとの間に直列に接続された９個のＬＥＤを含む。

【0048】

本明細書では、ＬＥＤグループ（又はＬＥＤゾーン）という用語は、独立して制御可能なＬＥＤのグループを指すために使用され得る。例えば、別々に制御される第１及び第２の発光ダイオードは、（グループ当たり１つのＬＥＤのみが存在する場合であっても）第１及び第２の固有のＬＥＤグループと呼ばれる。これに対し一緒に制御される９個の発光ダイオードは、単一のＬＥＤグループと呼ばれる。各ＬＥＤグループは、そのＬＥＤグループに関連付けられた発光領域を指し得る関連付けられたＬＥＤセルを有する。ＬＥＤは、（高度にコリメートされた光とは対照的に）広範囲の角度にわたって光を放射するので、所与のＬＥＤグループに関連付けられた発光領域のフットプリントは、ＬＥＤグループ自体のフットプリントよりも大きくなる。各ＬＥＤグループは、１つの輝度値を有するように制御されるので、各グループに関連付けられたＬＥＤセルは、関連付けられた単一の輝度値を有し得る。換言すれば、輝度は、理想的には、ＬＥＤセルにわたって均一であり得る。実際には、ＬＥＤセルにわたっていくらかの不均一性が存在し得る（例えば、ＬＥＤ上のホットスポットによって引き起こされる）。図３に関連して説明したフィルム２６は、各ＬＥＤセル内の光の均一性を高めるように設計することができる。

【0049】

電源ライン１０６は、ＬＥＤアレイにわたって電源電圧ＶＬＥＤ（例えば、正の電源電圧）を供給することができる。各ＬＥＤグループは、第１の端子（例えば、アノード）が電源ラインに結合された発光ダイオードを有することができる。次いで、そのＬＥＤの第２の端子（例えば、カソード）は、後続のＬＥＤの第１の端子に接続される。この連鎖は、各ＬＥＤが、先行するＬＥＤの第２の端子に結合された第１の端子と、後続のＬＥＤの第１の端子に結合された第２の端子とを有する状態で続いてもよい。図９の例では、各ＬＥＤは、先行するＬＥＤのカソードに結合されたアノードと、後続のＬＥＤのアノードに結合されたカソードとを有する。グループ内の第１のＬＥＤは、電源ライン１０６に結合されたアノードを有する。グループ内の最後のＬＥＤは、ドライバＩＣ８２に結合されたカソードを有する。

【0050】

この構成は、必要に応じて逆にされてもよく、グループ内の最初のＬＥＤは、電源ライン（例えば、接地電源ライン）に結合されたカソードを有し、グループ内の最後のＬＥＤは、ドライバＩＣに結合されたアノードを有し、他のＬＥＤは、先行するＬＥＤのアノードに結合されたカソードと後続のＬＥＤのカソードに結合されたアノードとを有する。

【0051】

図９に示すように、ドライバＩＣは、任意選択で、行及び列のアレイに配置されてもよい。ドライバＩＣの各行及び列は、任意の所望の数のドライバＩＣを含むことができる。各ドライバＩＣ８２は、ピンと呼ばれる入出力コンタクトを有する。ピンは、信号を送受信するためにドライバＩＣによって使用される。

【0052】

図９において、各ドライバＩＣは、４つのピン（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を有する。ドライバＩＣの様々なサブセットは、互いに直列に連鎖（例えば、デイジーチェーン接続）されてもよい。図９では、ドライバＩＣの各列が互いに連鎖されている。しかしながら、ドライバＩＣのより小さなグループ、より大きなグループは、所望であれば、互いに連鎖され得ることに留意されたい。

【0053】

ピンＰ４は、入力ピンと呼ばれることもあり、ピンＰ１は、出力ピンと呼ばれることもある。所与の列内のドライバＩＣのうちの１つ（例えば、図９のドライバＩＣ８２－１）のピンＰ４は、制御ライン１０８－１から入力を受信し得る。ドライバＩＣ８２－１上のピンＰ４からの入力は、その後、ドライバＩＣ８２－１上のピンＰ１において出力され得る。ドライバＩＣ８２－１からの出力は、ドライバＩＣ８２－２（例えば、列内の次のドライバＩＣ）の入力ピンＰ４で受信される。

【0054】

言い換えれば、各ドライバＩＣの出力は、連鎖内の（例えば、図９の列内の）次のドライバＩＣへの入力として提供される。これは、各ドライバＩＣの出力ピンＰ１が隣接するドライバＩＣの入力ピンＰ４に電気的に接続されることを意味する。したがって、信号ライン１０８－１を介して提供される情報は、所与の列内のドライバＩＣを通して伝搬され得る。一例では、信号ライン１０８－１は、初期化情報（例えば、アドレス情報）をドライバＩＣに提供するように構成されたデジタル信号ラインである。初期化情報は、信号ライン１０８－１によってドライバＩＣ８２－１に提供される。次いで、ドライバＩＣ８２－１は、初期化情報を次のドライバＩＣ（８２－２）に渡し、これは、初期化情報を次のドライバＩＣに渡し、以下同様である。

【0055】

ドライバＩＣの各列は、少なくとも１つのドライバＩＣの入力ピンＰ４に初期化情報を提供するための対応するデジタル信号ラインを有することができる。図９に示すように、ドライバＩＣの第２の列は、ドライバＩＣ８２－３のピンＰ４に情報を提供する対応するデジタル信号ライン１０８－２を有することができる。次に、ドライバＩＣ８２－３は、初期化情報を次のドライバＩＣ（８２－４）に渡し、これは初期化情報を次のドライバＩＣに渡し、以下同様である。

【0056】

各ドライバＩＣは、個別の信号ラインに結合されたピンＰ３もまた含む。例えば、ドライバＩＣ８２－１及び８２－２のピンＰ３は、信号ライン１０４－１に結合される。ドライバＩＣ８２－３及び８２－４のピンＰ３は、信号ライン１０４－２に接続される。言い換えれば、ドライバＩＣの各列は、ドライバＩＣのピンＰ３に情報を提供するために使用される対応する信号ラインを有することができる。この例では、信号ライン１０４－１を使用して、ＬＥＤ輝度値をドライバＩＣに提供することができる。例えば、信号ライン１０４－１は、ドライバＩＣ８２－１に対して、その対応するＬＥＤグループ１０２の輝度を第１の所与の大きさに更新するように指示し、ドライバＩＣ８２－２に対して、その対応するＬＥＤグループ１０２の輝度を第２の所与の大きさに更新するように指示し、信号ライン１０４－２は、ドライバＩＣ８２－３に対して、その対応するＬＥＤグループ１０２の輝度を第３の所与の大きさに更新するように指示し、ドライバＩＣ８２－４に対して、その対応するＬＥＤグループ１０２の輝度を第４の所与の大きさに更新するように指示し、以下同様である。

【0057】

信号ライン１０４及び１０８は、デジタル信号を伝達するために使用されるデジタル信号ラインであってもよい。信号ラインは、データ、命令、又は任意の他の所望の情報を伝達するために使用され得る。したがって、信号ラインは、制御ライン、データラインなどと呼ばれることもある。複数の信号ラインは、単一のバス１１０の一部であってもよい。図９は、信号ライン１０４－１、１０４－２、１０８－１、及び１０８－２がバス１１０の一部である例を示す。

【0058】

ＬＥＤアレイは複数のバスを含むことができ、各バスは、ドライバＩＣ列の対応するサブセットに信号を提供する。換言すれば、ＬＥＤアレイは、所与の数のバス（ｘ）を有することができる。これらのバスの各々は、所与の数のドライバＩＣ列（ｙ）に１つ以上の信号を提供してもよい。各ドライバＩＣ列は、所与の数（ｚ）のドライバＩＣを有し得る。任意の所望の値が、ｘ、ｙ、及びｚに対して使用され得る。１つの例示的な例では、２４個のバス、バスごとに２つのドライバＩＣ列、及び列ごとに２７個のドライバＩＣがあり得る。この例は単なる例示に過ぎない。一般に、ＬＥＤアレイは、任意の所望の数のバス（例えば、１、２、２より多い、５より多い、１０より多い、２０より多い、３０より多い、５０より多い、１００より多い、５００より多い、１００未満、４０未満、３０未満、２０未満、２０と３０との間、２０と２５との間、１５と５０との間など）を含み得る。ＬＥＤアレイは、バス当たり任意の所望の数のドライバＩＣ列（例えば、１、２、３、４、４より多い、８より多い、１０より少ない、５より少ない、１と４との間など）を含み得る。ＬＥＤアレイは、ドライバＩＣ列ごとに任意の所望の数のドライバＩＣを含んでもよい（例えば、５を超える、１０を超える、２０を超える、３０を超える、５０を超える、１００を超える、５００を超える、１００未満、４０未満、３０未満、２０未満、２０と３０との間、２５と３０との間、２０と５０との間など）。バスはまた、１つ以上の列の一部のみが互いに連鎖される構成において、ドライバＩＣの部分列に信号を提供してもよい。

【0059】

各ドライバＩＣ内のピンＰ２は、接地（例えば、接地電源電圧）に結合され得る。したがって、図９の各ドライバＩＣは、そのＬＥＤグループ１０２を介して接地に電流をシンクする。図９の例では、各ドライバＩＣは、連鎖内の最後のＬＥＤのカソードと接地との間に結合される。この例は単なる例示に過ぎない。代替的な構成において、各ドライバＩＣは、連鎖内の第１のＬＥＤのアノードと正の電源ライン１０６との間に結合され得る。

【0060】

図９の信号ライン（例えば、１０４－１、１０４－２、１０８－１、１０８－２、及び１０６）は、ＬＥＤアレイの接続領域１０４に結合することができる。接続領域１０５は、例えば、ＬＥＤ基板から離れているコントローラに結合されるコネクタであってもよい。この例は単なる例示に過ぎない。一般に、任意の所望の接続方式を使用して、信号ライン上に所望の信号を提供することができる。

【0061】

各ドライバＩＣは、長さ２１２及び幅２１４を有することができる。ドライバＩＣの複雑さを低減すること（例えば、４つのピンのみを有すること、各ドライバＩＣが１つのＬＥＤグループのみを制御することなどによって）は、ドライバＩＣの長さ及び幅が低減されることを可能にし得る。ドライバＩＣの長さ及び幅は、任意の所望のそれぞれの距離（例えば、０．５ミリメートル未満、１．０ミリメートル未満、０．４ミリメートル未満、０．３ミリメートル未満、０．２ミリメートル未満、０．１ミリメートル超、０．２ミリメートル超、０．３ミリメートル超、０．２～０．５ミリメートル、０．３０～０．３５ミリメートルなど）であってもよい。例示的な一実施例では、長さ２１２及び幅２１４の両方が０．５ミリメートル未満であってもよい。長さ２１２及び幅２１４の両方は、０．３０～０．３５ミリメートルであってもよい。

【0062】

ＬＥＤアレイ３６の動作中、ドライバＩＣは、アドレス指定フェーズ（初期化フェーズと呼ばれることもある）において動作可能であってもよい。アドレス指定フェーズの間、信号ライン１０８は、（例えば、外部コントローラから）アドレスをドライバＩＣに割り当てる。アドレスは、所与の列内のドライバＩＣを通して伝搬され得る。言い換えれば、アドレス指定フェーズ中、各ドライバＩＣ（連鎖内の最後のドライバＩＣを除く）は、ピンＰ１上に出力を提供し、この出力は、隣接するドライバＩＣのピンＰ４によって（例えば、ピン間に結合されたデジタル信号ラインを介して）受信される。いくつかの実施形態では、情報の同じパケットがドライバＩＣを通過してもよい。他の実施形態では、パケットは、連鎖内の次のドライバＩＣに渡される前に、所与のドライバＩＣによって修正され得る。

【0063】

初期化フェーズの間、輝度値は、信号ライン１０４を使用してドライバＩＣに提供され得る。輝度値は複数の輝度値を含むことができ、各輝度値は個別のＬＥＤゾーン１０２に対応する。ドライバＩＣは、輝度値を有するパケットを受信し、パケットを解析してその対応する輝度値を決定し、その目標ＬＥＤ輝度を新たに受信された輝度値に等しくなるように更新することができる。ドライバＩＣは、信号経路１０８を介して受信した割り当てられたアドレスに基づいて、パケット内の複数の輝度値から適切な輝度値を選択することができる。輝度値を有する単一のパケットがＬＥＤ画素アレイ全体に提供されてもよく、異なるパケットが各バス上に提供されてもよく、又は異なるパケットが各ディスプレイＩＣ列に提供されてもよい。より多くの固有のパケットを有することは、各パケット内に含まれる必要があるデータの量を低減し得る。

【0064】

初期化が完了した後、ドライバＩＣは、初期化モードから通常モード（表示モードと呼ばれることもある）に切り替えることができる。通常モードの間、各ドライバＩＣは、その関連付けられたＬＥＤゾーン１０２を制御して、ピンＰ３において輝度データを介して受信された輝度で光を放射する。ＬＥＤゾーン１０２の輝度を制御するために、ディスプレイＩＣは、所与の量の電流をピンＰ２において接地にシンクする。ディスプレイＩＣは、例えば、ゾーン１０２内のＬＥＤを通過することが許される電流の量を制御し、したがってＬＥＤの輝度を制御する駆動トランジスタを含むことができる。

【0065】

図９のＬＥＤアレイを動作させるために使用され得る多数の制御スキームが存在する。一実施形態では、タイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）を使用して、ＬＥＤアレイを制御することができる。図１０は、バックライト４２のＬＥＤアレイ３６を制御するタイミングコントローラを有する例示的な電子デバイスの概略図である。図１０に示すように、電子デバイス１０は、回路基板１２０などの基板上にタイミングコントローラ１２２（ＴＣＯＮ）を含むことができる。回路基板１２０は、フレキシブルプリント回路基板又はリジッドプリント回路基板であってもよい。タイミングコントローラ１２２は、メインロジックボード１３０上のグラフィック処理ユニット１３２（ＧＰＵ）から情報を受信してもよい。メインロジックボード１３０は、一例において、リジッドプリント回路基板であってもよい。ＧＰＵ１３２は、ディスプレイ１４のためのデータをタイミングコントローラ１２２に提供し得る。タイミングコントローラ１２２は、データを表示するように（バックライトの）画素アレイ２４及びＬＥＤアレイ３６を制御する。

【0066】

画素アレイ２４を制御するために、タイミングコントローラ１２２は、ディスプレイドライバ集積回路１２８を使用することができる。ディスプレイドライバ集積回路１２８（図３のディスプレイドライバ集積回路６２Ａ／６２Ｂと同様）は、画素アレイ２４の液晶ディスプレイ画素を画素ごとに調整するように構成され得る。画素は、所望の画素ごとの透明度及び対応する輝度を達成するために、異なる量の光を通過させるように調節されてもよい。各ディスプレイドライバ集積回路１２８は、画素アレイ２４内の画素の対応するサブセットを制御することができる。

【0067】

各ディスプレイドライバ集積回路は、図１０に示すように、個別のフレキシブルプリント回路１２６上に配置することができる。フレキシブルプリント回路１２６と回路基板１２０との間に結合された１つ以上の任意選択のドータボード１２４があってもよい。一般に、図１０におけるプリント回路１２６及び１２４の描写は、単に例示的なものである。画素アレイ２４をディスプレイドライバ集積回路１２８に結合するために、任意の所望の接続方式（例えば、任意の所望の数の介在する回路基板、コネクタ、信号ラインなど）を使用することができる。同様に、ディスプレイドライバ集積回路１２８をタイミングコントローラ１２２に結合するために、任意の所望の接続方式（例えば、任意の所望の数の介在する回路基板、コネクタ、信号ラインなど）を使用することができる。

【0068】

タイミングコントローラ１２２は、画素アレイ２４と一致してＬＥＤアレイ３６を制御することができる。例えば、画像データの所与のフレームに対して、タイミングコントローラ１２２は、画素アレイ２４に対するディスプレイドライバＩＣ１２８に画素値を送信することができ、ＬＥＤゾーン１０２に対するＬＥＤドライバＩＣ８２にＬＥＤ輝度値を送信することができる。図１０において、タイミングコントローラ１２２は、基板８４上のドライバＩＣ８２に直接信号を送る。接続構造（例えば、フレキシブルプリント回路）１３６は、回路基板１２０とＬＥＤ基板８４との間に結合されてもよい。接続構造は、タイミングコントローラ１２２からドライバ８２へ（及び任意選択でドライバ８２からタイミングコントローラ１２２へ戻る）信号を渡すことができる。

【0069】

図１０はまた、メインロジックボード１３０が、ＬＥＤアレイ３６に電源電圧（例えば、ＶＬＥＤ）を供給するように構成された昇圧コンバータ１３４をどのように含むことができるかを示している。図１０に示す様々なプリント回路は、はんだ、信号経路、ビア、ピンなどを使用して電気的に接続することができる。

【0070】

タイミングコントローラ１２２とＬＥＤアレイ３６との間の信号ラインの数は、ＬＥＤアレイに含まれるドライバＩＣの数に比例してもよい。ＬＥＤアレイのサイズ及び密度が増加するにつれて、含まれるドライバＩＣの数が増加し得る。ドライバＩＣの数を増やすと、必要な信号経路の数が増える。タイミングコントローラ１２２とドライバＩＣとの間に多数の信号経路をルーティングすることは、所望の信号経路の全てを含むために利用可能な空間が限られているために困難であり得る。ＬＥＤドライバＩＣ８２の数が十分に少ない場合、タイミングコントローラ１２２は、信号をドライバＩＣに直接送信してもよい。しかしながら、ＬＥＤドライバＩＣの数が増加するにつれて、ＬＥＤドライバＩＣ８２を制御するための専用のバックライトコントローラを設けることが好ましい場合がある。

【0071】

図１１は、バックライト４２のＬＥＤアレイ３６を制御するバックライトコントローラを有する例示的な電子デバイスの概略図である。図１１の構成は、タイミングコントローラ１２２とＬＥＤドライバＩＣ８２との間にバックライトコントローラ１３８（ＢＣＯＮ）が存在することを除いて、先に図１０に示した構成と同じである。バックライトコントローラ１３８は、接続構造１３６（例えば、フレキシブルプリント回路）上に実装されてもよく、タイミングコントローラ１２２から信号を受信してもよい。バックライトコントローラ１３８は、タイミングコントローラ１２２からの信号に基づいて、ドライバＩＣ８２に信号を供給する。

【0072】

バックライトコントローラ１３８の存在は、タイミングコントローラとＬＥＤドライバＩＣ８２との間の信号経路の数の低減を可能にし得る。タイミングコントローラ１２２とバックライトコントローラ１３８との間では、信号経路の数を減らすことができる。バックライトコントローラ１３８は、ＴＣＯＮからの信号に基づいて、ドライバＩＣ８２に信号の完全な補完を提供することができる。しかしながら、完全な信号経路ルーティングは、より小さな領域（ＢＣＯＮとドライバＩＣとの間）においてのみ必要とされる。これは、ＬＥＤアレイ３６とタイミングコントローラ１２２との間のルーティング及びファンアウトの問題を軽減し得る。

【0073】

図１０及び図１１の配置は、単なる例示に過ぎない。一般に、ＬＥＤアレイ３６、画素アレイ２４、及び対応する制御回路（ＢＣＯＮ１３８、ＴＣＯＮ１２２、ＧＰＵ１３２、昇圧コンバータ１３４など）の構成要素は、任意の所望の数及びタイプの基板上に任意の所望の組合せで配置することができる。構成要素は、はんだ、信号経路、ビア、ピンなどの任意の組合せを使用して電気的に接続され得る。

【0074】

図９の例では、各ＬＥＤドライバ集積回路は４つのピンを有する。各ドライバＩＣにおけるピンの数を最小化することは、有利には、ＬＥＤ基板８４上のルーティングを最小化し得る。ドライバＩＣ内のより少ないピンはまた、ドライバＩＣの複雑度を低下させることを可能にし得、したがって、より小さく、より安価に製造し得る。しかしながら、所望であれば、各ドライバＩＣ内のピンの数は、追加の機能性のために増加されてもよい。図１２は、各ドライバＩＣ８２が６つのピン（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、及びＰ６）を有するＬＥＤアレイの例である。図９に示すものと同様に、各ドライバＩＣは、関連するＬＥＤゾーン１０２の輝度を制御する。

【0075】

ピンＰ１～Ｐ４の機能は、図１２においても図９と同様であってよい。ピンＰ１は、この場合も、各ドライバＩＣ８２の出力ピンとして機能することができる。ゾーン１０２の発光ダイオードは、ドライバＩＣの電源ライン１０６とピンＰ１との間に結合される。出力ピンＰ１はまた、図９に関連して説明したように、連鎖内の次のドライバＩＣの入力ピンＰ４にも結合される。ピンＰ２は接地に結合され得る。ピンＰ４は、コントローラ１３８から（例えば、信号ライン１０８を介して）識別情報（例えば、アドレス指定情報）を受け取ることができる。Ｐ３は、図９に関連して説明したのと同様の輝度値を受け取ることができる。コントローラがバックライトコントローラ１３８である図１２の例は、単なる例示である。図１０に示すように、ドライバＩＣ８２は、所望であれば、代わりにタイミングコントローラ１２２によって直接制御されてもよい。

【0076】

図１２において、ドライバＩＣはまた、双方向データ信号ラインに結合されるピンＰ５を有する。双方向データ信号ライン１４２は、コントローラ１３８からドライバＩＣに制御信号又はデータを提供するために使用され得る。代替として、双方向データ信号ライン１４２は、ドライバＩＣからコントローラ１３８にフィードバック情報を伝達するために使用されてもよい。例えば、ドライバＩＣは、短絡の存在を示すフラグ、ドライバＩＣが十分な電圧を受信しているかどうかのステータスなどの診断情報をコントローラに送信してもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ１３８は、バス１４２を介して輝度値をドライバＩＣに伝達してもよい（例えば、輝度値は、Ｐ３の代わりにピンＰ５に提供されてもよい）。このタイプの構成では、Ｐ３ピンは任意選択で省略されてもよく、又は異なるタイプの信号を受信するために使用されてもよい。

【0077】

コントローラ１３８は、バス１４２上の転送の方向を制御することができる。コントローラ１３８は、例えば、バス（及び抵抗器１４８）とバイアス電圧供給端子との間に結合されたスイッチ１４６を使用して、信号転送の方向を制御することができる。コントローラ１３８は、スイッチ１４６の状態を制御して、バス１４２上の信号転送の方向を制御することができる。

【0078】

図１２において、ドライバＩＣはまた、信号ライン１４４に結合されるピンＰ６を有する。信号ライン１４４は、クロック信号をＬＥＤドライバＩＣに提供するために使用されるデジタル信号ラインであってもよい。クロック信号は、ドライバＩＣの動作のタイミングを制御するために、コントローラ１３８によって使用され得る。

【0079】

図９及び図１２のドライバＩＣは各々、ＬＥＤを制御するための１本の出力ピン（ピンＰ１）を有する。この例は単なる例示に過ぎない。必要に応じて、ドライバＩＣは、複数のＬＥＤゾーンの独立した制御を可能にする追加の出力ピンを含むことができる。図１３は、複数のＬＥＤゾーンを制御するための複数の出力ピンを有するドライバＩＣの概略図である。示されるように、ＬＥＤドライバＩＣ８２は、９つのピン（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、及びＰ９）を含む。ピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、及びＰ６は、図９及び図１２に関連して説明したのと同じ機能を有することができる。ピンＰ７、Ｐ８、及びＰ９は、追加のＬＥＤゾーンを制御するための追加の出力ピンとして機能することができる。例えば、出力ピンＰ１は、ＬＥＤゾーン１０２－１を制御するために使用されてもよい（例えば、電流は、ゾーン１０２－１内のＬＥＤを通過し、出力ピンＰ１及び接地ピンＰ２を介して接地に渡される）。追加の出力ピンＰ７は、ＬＥＤゾーン１０２－２を制御するために使用されてもよい（例えば、電流は、ゾーン１０２－２内のＬＥＤを通過し、出力ピンＰ７及び接地ピンＰ２を介して接地に渡される）。追加の出力ピンＰ８は、ＬＥＤゾーン１０２－３を制御するために使用されてもよい（例えば、電流は、ゾーン１０２－３内のＬＥＤを通過し、出力ピンＰ８及び接地ピンＰ２を介して接地に渡される）。追加の出力ピンＰ９は、ＬＥＤゾーン１０２－４を制御するために使用されてもよい（例えば、電流は、ゾーン１０２－４内のＬＥＤを通過し、出力ピンＰ９及び接地ピンＰ２を介して接地に渡される）。

【0080】

追加の出力ピンを含むことによって、単一のＬＥＤドライバＩＣは、異なる輝度値を有するように複数のＬＥＤゾーンを制御することを可能にされる。例えば、図１３において、ＬＥＤゾーン１０２－１、１０２－２、１０２－３、及び１０２－４は全て、ドライバＩＣ８２によって制御されるように、固有の輝度の大きさを有してもよい。このようにマルチゾーン制御を可能にすることは、ＬＥＤアレイにおいて必要とされる総ドライバＩＣの数を低減し得る。しかしながら、個々のドライバＩＣ各々の複雑さ及びサイズは増大する。したがって、ディスプレイ内のＬＥＤドライバＩＣのために選択されるピンの数は、そのディスプレイのための特定の設計制約に依存し得る。

【0081】

９個のＬＥＤを含む各ＬＥＤゾーンの図９及び図１２の例は、単なる例示である。一般に、各ＬＥＤゾーンは、任意の所望の数のＬＥＤを含むことができる（例えば、単一の発光ダイオード、一対の発光ダイオード、２～２０個の発光ダイオード、少なくとも２個の発光ダイオード、少なくとも４個の発光ダイオード、少なくとも８個の発光ダイオード、５個未満の発光ダイオード、４～１２個の発光ダイオード、８～１２個の発光ダイオード、８～１０個の発光ダイオード、９個の発光ダイオード、又は他の所望の数の発光ダイオード）。ＬＥＤゾーン内のＬＥＤの数にかかわらず、ＬＥＤは、図９及び図１２に関連して図示及び説明されるように、直列に接続されてもよい。

【0082】

図１４は、発光ダイオード及びドライバＩＣが基板の上面にどのように実装され得るかを示す側断面図である。示されるように、ＬＥＤアレイ３６は、（例えば、ガラスから形成される）基板８４を含む。基板８４は、ガラス基板８４又はガラス層８４と呼ばれることもある。回路層１５０（薄膜回路と呼ばれることもある）は、ガラス層８４上に形成することができる。回路層１５０は、ガラス層８４上に堆積された１つ以上の導電層を含んでもよい。回路層１５０は、所望の経路に従うトレースを形成するように（例えば、図９のような信号ラインを形成するように）パターン化されてもよい。一例において、回路層１５０は、介在する絶縁層を有する第１及び第２の導電層を含む。ガラス層８４及び回路層１５０は、薄膜層１５２、薄膜ガラス１５２、薄膜回路層１５２、薄膜回路ガラス１５２、ガラス基板１５２、ＬＥＤ基板１５２、ガラスＬＥＤ基板１５２などと総称されることがある。言い換えれば、ガラス基板という用語は、ガラス自体の個々の層（例えば、ガラス基板８４）と、ＬＥＤが取り付けられるガラス層及び導電層の集合的な組合せ（例えば、ガラス基板１５２）との両方を指すために使用され得る。

【0083】

図１４に示すように、回路層１５０は、コンタクトパッド１５４（入出力コンタクト１５４、はんだパッド１５４などと呼ばれることもある）を含むことができる。コンタクトパッドは、はんだ１６０によって実装された構成要素に電気的に接続され得る。図１４に示すように、発光ダイオード３８は、ガラス基板１５２上に実装され、はんだ１６０によってコンタクトパッド１５４に電気的に接続される。特に、発光ダイオード３８は、はんだ１６０でコンタクトパッド１５４に取り付けられた入出力コンタクト１５６（例えば、ピン、はんだパッドなど）を有する。ドライバ集積回路８２は、ガラス基板１５２上に実装され、はんだ１６０によってコンタクトパッド１５４に電気的に接続される。特に、ドライバＩＣ８２は、はんだ１６０でコンタクトパッド１５４に取り付けられた入出力コンタクト１５８（例えば、ピン、はんだパッドなど）を有する。図１４に示すように、ドライバＩＣ８２は、ディスプレイのアクティブ領域におけるＬＥＤ３８間の薄膜回路ガラス１５２に実装されてもよい。

【0084】

図１４の例では、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２は、表面実装技術（ＳＭＴ）構成要素であってもよい。この例は単なる例示であり、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２を薄膜回路ガラス１５２に取り付けるために、他の実装技術を使用することができる。図１４の構成の１つの利点は、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２を単一の実装ステップで薄膜回路ガラス１５２に取り付けることができることである。換言すれば、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２は同様のサイズを有し、同様の方法で薄膜回路ガラスにはんだ付けされるので、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２の両方の取付けプロセスを同時に実行することができる。これは、ＬＥＤアレイに関連する製造コスト及び複雑さを低減するのに有利である。

【0085】

バックライトの効率を向上させるために、薄膜回路ガラス１５２の上面に反射層１６２を形成してもよい。反射層１６２は、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２によってまだ占有されていない薄膜回路ガラス１５２の上面の部分を充填するようにパターン化されてもよい。換言すれば、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２は、反射層１６２内の開口部内に形成される。

【0086】

反射層１６２は、任意の所望の材料から形成することができる。一例として、反射層は、拡散性白色材料（例えば、白色インクスプレー又は白色テープ）から形成されてもよい。この例は単なる例示に過ぎない。一般に、反射層１６２は、拡散反射及び／又は鏡面反射を引き起こし得る。拡散反射では、入射光線を任意の方向に反射させることができる。鏡面反射では、入射光線は、反射材料に当たるのと同じ角度で反射される。反射層１６２は、別の例として、鏡面反射を引き起こす金属コーティングから形成されてもよい。反射層１６２は、ＬＥＤ３８によって放射される光の高い反射率（例えば、５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９２％超、９４％超、９６％超、９９％超、９９％未満など）を有することができる。反射層１６２は、任意の所望の厚さ（例えば、１ミクロン超、２ミクロン超、３ミクロン超、５ミクロン超、１０ミクロン超、２５ミクロン超、３ミクロン未満、５ミクロン未満、１０ミクロン未満、２５ミクロン未満、１００ミクロン未満、３～１５ミクロン、１～２５ミクロンなど）を有してもよい。反射層１６２は、白色オーバーコート層１６２と呼ばれることもある。

【0087】

ＬＥＤアレイ３６を有するバックライト４２では、熱的な考慮も考慮され得る。特に、ＬＥＤアレイ３６の構成要素（例えば、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２）は、ディスプレイの動作中に熱を発生する場合がある。注意が払われない場合、熱発生は、ディスプレイの性能に悪影響を及ぼし得る。ガラス基板８４は、熱伝導率が低くてもよい。その結果、構成要素によって生成される熱は、アレイにわたって均一に拡散されないこともある。

【0088】

バックライトにわたる熱拡散を促進するために、熱伝導層１６４が基板８４に取り付けられてもよい。熱伝導層１６４は、高い熱伝導率を有することができ、したがって、バックライト全体にわたって熱をより均一に拡散する。熱伝導層１６４は、任意の所望の材料から形成することができる。熱伝導層１６４は、１００Ｗ／ｍＫ超、２００Ｗ／ｍＫ超、３００Ｗ／ｍＫ超、４００Ｗ／ｍＫ超、１００Ｗ／ｍＫ～４００Ｗ／ｍＫの熱伝導率、又は別の所望の熱伝導率を有してもよい。熱伝導層１６４（熱拡散層１６４と呼ばれることもある）を形成するために使用され得る材料の例としては、金属（例えば、銅、他の金属、又は銅と他の金属との組み合わせ）、カーボンナノチューブ、グラファイト、又は高い熱伝導率を示す他の材料が挙げられる。必要に応じて、熱拡散層１６４は、異なるタイプの２つ以上の熱伝導層（例えば、グラファイト層に取り付けられた銅層など）から形成されてもよい。ポリマーキャリアフィルムはまた、層１６４に組み込まれてもよい（例えば、グラファイトの層を支持するために）。例示的な一実施例では、熱拡散層１６４は、２つのポリマーキャリアフィルムの間に狭入されたグラファイトの層を含む。

【0089】

バックライトからの熱を分配するための更なる技術が、図１５及び１６に示されている。図１５は、露出した導電層を有する例示的なバックライト４２の上面図である。具体的には、反射層１６２は、回路層１５０内の下にある導電層１５０－１を露出させるために、バックライトの周辺でエッチングされてもよい。ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２は、図１４に示されるように、反射層１６２の凹部に形成されてもよい。導電層１５０－１の露出部分は、反射層１６２の周りにリング状に延在する。導電層１５０－３は、絶縁層１５０－２によって導電層１５０－１から分離され得る。導電層１５０－１及び絶縁層１５０－２は、下にある導電層１５０－３を露出させるために、バックライトの周辺でエッチングされてもよい。導電層１５０－３の露出部分は、導電層１５０－１及び反射層１６２の周りにリング状に延在する。

【0090】

導電層１５０－１及び１５０－３の露出部分は、更なる熱分散のためにヒートシンクに結合されてもよい。図１５に示されるように、導電層１５０－３はヒートシンク１６６に結合され、導電層１５０－１はヒートシンク１６８に結合される。ヒートシンク１６６及び１６８は、任意の所望の材料又は構成要素（例えば、金属筐体構成要素、フィンを伴う専用ヒートシンク等の付加的機能を果たす電子デバイスの構成要素）から形成されてもよい。ヒートシンクは、一例では、熱伝導性ペーストを用いて導電層１５０－１及び１５０－３に取り付けられ得る。ヒートシンク１６６及び１６８は、ヒートシンク構造体と呼ばれることもある。個別のヒートシンクに接続された導電層１５０－１及び１５０－３を有する図１５の例は、単なる例示である。別の例では、薄膜回路ガラス１５２の露出した導電層１５０－１及び１５０－３は、単一のヒートシンク構造体に結合されてもよい。

【0091】

図１６は、図１５に示すバックライトの側断面図を示す。図１６に示すように、導電層１５０－３は、ガラス層８４の上面に堆積される。絶縁層１５０－２は、導電層１５０－３上に堆積される。導電層１５０－１は、絶縁層１５０－２上に堆積される。反射層１６２は、導電層１５０－１上に堆積される。導電層１５０－３の露出部分はヒートシンク１６８に結合され、導電層１５０－１の露出部分はヒートシンク１６６に結合される。

【0092】

熱拡散及び分散を促進するための図１４～図１６の技法に加えて、バックライトは、能動的温度感知のための温度センサを含むことができる。図１７に示すように、温度センサ１７０は、薄膜回路ガラス１５２上のバックライトのアクティブ領域にわたって分散されてもよい。温度センサは、信号経路１７４を使用してバックライトコントローラ１３８に温度データを提供することができる。バックライトコントローラ１３８は、温度データをタイミングコントローラ１２２に提供してもよい。バックライトにわたる温度センサからの温度データは、２Ｄ熱プロファイルがバックライトについて決定されることを可能にし得る。薄膜回路ガラス１５２にわたる温度の２Ｄ熱プロファイルを使用して、温度に基づくリアルタイム光学補償を可能にすることができる。例えば、バックライト４２内のＬＥＤ３８及び画素アレイ２４内の画素の性能は、動作温度に依存し得る。２Ｄ熱プロファイルからの動作温度を使用して、ＬＥＤ及び画素は、リアルタイム温度条件において所望の輝度値を示すように動作され得る。

【0093】

各温度センサは、任意の所望の技術を使用して形成することができる。１つの可能な構成では、温度センサ１７０は、薄膜回路ガラス１５２上の薄膜トレースの抵抗の変化に基づいて温度を測定する４点抵抗センサであってもよい。言い換えれば、温度センサは、（例えば、物理蒸着又は他の所望の技法を使用して堆積される）ガラス基板上の金属トレースから形成されてもよい。

【0094】

図１７の例では、４つの発光ダイオードの各グループ間に温度センサ１７０が形成されている。この例は単なる例示に過ぎない。一般に、温度センサ１７０は、任意の所望のパターンでＬＥＤアレイにわたって分散され得る。温度センサは、アレイにわたって均一な密度で、又はアレイにわたって非均一な密度で分散されてもよい。温度センサに対するＬＥＤの比率は、４対１（図１７のように）又は任意の他の所望の比率（例えば、１対１、２対１、３対１、４対１超、８対１超、１０対１超、２５対１超、５０対１超、８対１未満、１０対１未満、２５対１未満、５０対１未満、１００対１未満、１対１～１０対１、２対１～５対１、４対１～１００対１等）であってもよい。

【0095】

バックライトはまた、ＬＥＤの輝度及び／又は色をリアルタイムで感知するための光センサを含んでもよい。図１７に示すように、光センサ１７２は、薄膜回路ガラス１５２上のバックライトのアクティブ領域にわたって分散されてもよい。光センサは、信号経路１７４を使用してバックライトコントローラ１３８に光データを提供することができる。バックライトコントローラ１３８は、光データをタイミングコントローラ１２２に提供することができる。バックライトにわたる光センサからの光データは、輝度及び色の２Ｄプロファイルがバックライトについて決定されることを可能にし得る。薄膜回路ガラス１５２にわたる２Ｄ光学プロファイルは、リアルタイム光学補償を可能にするために使用され得る。例えば、ＬＥＤ及び画素の動作は、リアルタイム光学条件を説明し得る。１つの非限定的な例として、光センサは、所与のＬＥＤが予想よりも低い輝度を有することを示すデータを提供することができる。タイミングコントローラは、それに応じて、目標輝度レベルに達するまで、そのＬＥＤの輝度を増加させてもよい。各光センサは、輝度レベルを測定するための任意の所望の構成要素を含んでもよい。光センサは、複数の色チャネルを有してもよく、異なる光センサは、異なる色チャネルを有してもよく、光センサの全ては、同一の単一色チャネルを有してもよい等である。

【0096】

図１７の例では、光センサ１７２は、４つの発光ダイオードの各グループの間に形成される。この例は単なる例示に過ぎない。一般に、光センサ１７２は、任意の所望のパターンでＬＥＤアレイにわたって分散されてもよい。光センサは、アレイにわたって均一な密度で、又はアレイにわたって不均一な密度で分散されてもよい。光センサに対するＬＥＤの比率は、４対１（図１７のように）又は任意の他の所望の比率（例えば、１対１、２対１、３対１、４対１超、８対１超、１０対１超、２５対１超、５０対１超、８対１未満、１０対１未満、２５対１未満、５０対１未満、１００対１未満、１対１～１０対１、２対１～５対１、４対１～１００対１等）であってもよい。

【0097】

また、図１７では、等しい数の温度センサ１７０及び光センサ１７２が存在する。この例は単なる例示に過ぎない。一般に、温度センサ及び光センサの数及び位置は、独立して選択することができる。したがって、所望であれば、異なる数の温度センサ及び光センサが存在してもよく、温度センサ及び光センサは、所望であれば、アクティブ領域にわたって異なるパターンで配置されてもよい。

【0098】

薄膜回路ガラス１５２の上面上の反射層（１６２）に加えて、薄膜回路ガラス１５２の下面上に反射層が含まれてもよい。図１８は、薄膜回路ガラスの下面に取り付けられた反射層を含む例示的なバックライトの側断面図である。図示のように、反射層１７６は薄膜回路ガラス１５２の下面に取り付けられている。反射層１７６は、発光ダイオード３８からの光を反射することによってバックライトの効率を増加させることができる。

【0099】

図１４に関連して前述したように、ＬＥＤ３８は、はんだ１６０によって回路層１５０内の入出力コンタクト１５４に取り付けられてもよい。ＬＥＤ３８は、方向１８２に（例えば、画素アレイ２４を通って観察者に向かって）光を放射することができる。しかしながら、ＬＥＤ３８は、方向１８４（画素アレイ及び観察者から離れる方向）に光を放射することもできる。反射層１７６がない場合、方向１８４に放射された光は、電子デバイス内で失われ、観察者に到達しないこともある。この効率の低下を回避するために、反射層１７６が存在して、光を画素アレイを通して方向１８２に戻すように再方向付けしてもよい。反射層１７６は、ＬＥＤ３８及びドライバＩＣ８２とは反対側のガラス基板８４に取り付けられる。

【0100】

反射層１７６は、他の任意の所望の絶縁材料で形成されてもよい。一例として、反射層は、拡散性白色材料（例えば、白色インクスプレー又は白色テープ）から形成されてもよい。この例は、単なる例示に過ぎない。反射層１７６は、別の例として、金属コーティングから形成されてもよい。一般に、反射層１７６は、拡散反射及び／又は鏡面反射を引き起こし得る。反射層１７６は、ＬＥＤ３８によって放射される光の高い反射率（例えば、５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９２％超、９４％超、９６％超、９９％超、９９％未満など）を有することができる。反射層１７６は、任意の所望の厚さ（例えば、１ミクロン超、２ミクロン超、３ミクロン超、５ミクロン超、１０ミクロン超、２５ミクロン超、３ミクロン未満、５ミクロン未満、１０ミクロン未満、２５ミクロン未満、１００ミクロン未満、３～１５ミクロン、１～２５ミクロン、１～５ミクロンなど）を有してもよい。反射層１７６は、コーティングであってもよいし、テープの層であってもよい。反射層１７６は、反射コーティング１７６又は反射テープ１７６として説明される場合がある。

【0101】

図１９は、ガラス基板の下面に取り付けられた反射層及び熱伝導層の両方を含むバックライトの側断面図である。図１９に示すように、反射層１７６は、ガラス基板８４の下面に取り付けられてもよい。反射層１７６は、バックライトユニットの光効率を高めることができる。更に、（図１４に関連して説明したように）熱伝導層１６４は、反射層１７６がガラス基板８４の下面と熱伝導層１６４との間に狭入されるように、反射層に取り付けられる。熱伝導層１６４は、反射層１７６からの効率の利益に加えて、熱拡散の利益を提供することができる。

【0102】

更に別の例では、図２０の側断面図に示されるように、単一の反射性かつ熱伝導層１７８が、ガラス基板８４の下面に取り付けられてもよい（図１９のような別個の反射及び熱伝導層１７６／１６４の代わりに）。反射性かつ熱伝導層１７８は、バックライトの効率を高めるために高い反射率を有してもよい。例えば、反射性かつ熱伝導層１７８は、５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９２％超、９４％超、９６％超、９９％超、９９％未満などの反射率を有し得る。加えて、反射性かつ熱伝導層１７８は、所望の熱拡散特性を達成するために高い熱伝導率を有し得る。熱伝導層１７８は、１００Ｗ／ｍＫ超、２００Ｗ／ｍＫ超、３００Ｗ／ｍＫ超、４００Ｗ／ｍＫ超、１００Ｗ／ｍＫ～４００Ｗ／ｍＫの熱伝導率、又は別の所望の熱伝導率を有してもよい。

【0103】

図２１は、ガラス基板が白色拡散ガラスからどのように形成され得るかを示す例示的なバックライトの側断面図である。なお、薄膜回路ガラス１５２の基板として、透明度の高いクリアガラスの代わりに、白色拡散ガラス８４Ｗを用いてもよい。白色拡散ガラス８４Ｗは、光の所望の拡散を達成する分散粒子１８６（例えば、散乱粒子）を含んでもよい。白色拡散ガラス８４Ｗの反射率は、２０％超、３０％超、４０％超、５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９２％超、９４％超、９６％超、９９％超、９９％未満などであってもよい。

【0104】

ＬＥＤドライバ集積回路８２は、ＬＥＤ３８間のバックライトのアクティブ領域にわたって分散される。ドライバＩＣ８２は、光を放射せず、薄膜回路ガラス１５２上の他の反射処理を覆う（例えば、ドライバＩＣ８２は、光が反射層１６２、反射層１７６などに到達するのを防ぐことができる）。注意が払われない場合、ドライバＩＣは、（例えば、純粋な白色画像が別様に所望されるとき、ディスプレイ上の影として）可視であり得る。ドライバＩＣがディスプレイ内に目に見えるアーチファクトを引き起こすことを防止し、バックライトの効率を高めるために、ドライバＩＣは反射性上面を有してもよい。

【0105】

図２２は、反射性上面を有するドライバＩＣを有する例示的なバックライトの側断面図である。図２２に示すように、ドライバＩＣ８２の上面１８８に反射層１８０を形成してもよい。反射層１８０は、他の任意の所望の絶縁材料で形成されてもよい。一例として、反射層１８０は、拡散性白色材料（例えば、白色インクスプレー又は白色テープ）から形成されてもよい。反射層１８０は、別の例として、金属コーティングであってもよい。一般に、反射層１８０は、拡散反射及び／又は鏡面反射を引き起こし得る。反射層１８０は高い反射率（例えば、５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９２％超、９４％超、９６％超、９９％超、９９％未満など）を有することができる。反射層１８０は、任意の所望の厚さ（例えば、１ミクロン超、２ミクロン超、３ミクロン超、５ミクロン超、１０ミクロン超、２５ミクロン超、３ミクロン未満、５ミクロン未満、１０ミクロン未満、２５ミクロン未満、１００ミクロン未満、３～１５ミクロン、１～２５ミクロンなど）を有してもよい。

【0106】

ドライバＩＣ８２の上に形成されている別個の反射層１８０の図２２の例は、単なる例示である。別の例示的な例では、ＩＣの上面１８８自体を研磨して、上面の反射率を増加させることができる。このタイプの構成では、上面１８８の反射率は、５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９２％超、９４％超、９６％超、９９％超、９９％未満などであり得る。ドライバＩＣ８２が別個の反射層１８０を有する場合、反射層１８０の上面は、ドライバＩＣの上面であるとみなされ得る（例えば、反射層が上面を効果的に形成するため）。

【0107】

図２３は、可能なＬＥＤレイアウトを示す例示的なＬＥＤアレイの上面図である。示されるように、ＬＥＤ３８は、均一な正方形グリッドの代わりに、ジグザグ状グリッド（例えば、非正方形グリッド）に従って配列されてもよい。均一な正方形グリッドにおいて、ＬＥＤは、（例えば、図４に示されるものと同様に）直線の列及び行に配列されてもよい。しかしながら、このタイプの構成は、ディスプレイの動作中にグリッドムラなどの目に見えるアーチファクトをもたらし得る。目に見えるアーチファクトは、均一な正方形グリッドの周期性によって引き起こされ得る。したがって、図２３のように非正方形グリッドにＬＥＤを配置することは、周期性を低減し、目に見えるアーチファクトを軽減することができる。

【0108】

図２３に示すように、ＬＥＤは、ジグザグ状グリッドライン１９０に従って配置されてもよい。ＬＥＤは、いくつかのの行（「Ｒ」）及び列（「Ｃ」）に配置される。所与の行内で、ＬＥＤの配置を画定するグリッドラインは、ジグザグパターンに従ってもよい（例えば、直線の代わりに、グリッドラインは、互いに対して角度を成す複数のセグメントを有する）。ＬＥＤの行を画定するグリッドラインは、水平グリッドラインと称され得る。同様に、所与の列内で、ＬＥＤの配置を画定するグリッドラインは、ジグザグパターンに従ってもよい（例えば、直線の代わりに、グリッドラインは、互いに対して角度を成す複数のセグメントを有する）。ＬＥＤの列を画定するグリッドラインは、垂直グリッドラインと称され得る。

【0109】

結果として得られるパターンは、互いに対して異なる角度で交差する水平及び垂直グリッドラインを有する。例えば、いくつかの点において、グリッドラインは、互いに対して直角（例えば、角度１９４）である。しかしながら、他の点では、グリッドラインは、互いに対して鋭角（例えば、鋭角１９２）である。他の点では、グリッドラインは、互いに対して鈍角（例えば、鈍角１９６）である。角度１９２及び１９６は補角であってもよい。

【0110】

図２３において、水平及び垂直グリッドラインはジグザグパターンである。したがって、ＬＥＤは、非正方形グリッド又は非矩形グリッド（例えば、グリッドラインが矩形を形成しない）に配置されていると呼ぶことができる。したがって、ＬＥＤの行は、ジグザグ状行、ジグザグパターンに従う行、又は非直線の行と呼ばれることがある。同様に、ＬＥＤの列は、したがって、ジグザグ状列、ジグザグパターンに従う列、又は非直線の列と称され得る。図２３のジグザグパターンの結果として、ディスプレイ内の隣接するＬＥＤ間に多数の異なる距離が存在し得る。例えば、ＬＥＤのうちのいくつかは、対角線上に対向するＬＥＤ（例えば、すぐ隣接する行及びすぐ隣接する列）によって距離Ｄ１だけ分離されてもよい。他のＬＥＤは、対角線上に対向するＬＥＤから距離Ｄ２又はＤ３だけ離れていてもよい。Ｄ３はＤ１よりも小さくてもよく、Ｄ１はＤ２よりも小さくてもよい。これは、各ＬＥＤと対角線上に対向するＬＥＤとの間の距離がＬＥＤアレイにわたって均一である正方形グリッドとは対照的である。

【0111】

周期性を緩和するための図２３のジグザグ状グリッドラインの例は、単なる例示である。必要に応じて、グリッドライン及びＬＥＤは、六角形配置、八角形配置、又は任意の他の所望の配置を有してもよい。ディザリングはまた、アレイにわたるＬＥＤの位置に分散を加えるために使用されてもよい。

【0112】

図２４は、別の可能なＬＥＤレイアウトを有する例示的なＬＥＤアレイの上面図である。図２４では、ＬＥＤの各３×３グループ（ＬＥＤゾーン１０２と呼ばれることもある）は、図２３に比べて低減されたレイアウトフットプリントを有する。図２３と同様に、図２４のグリッドライン１９０は、水平ジグザグ状グリッドライン及び垂直ジグザグ状グリッドラインを含む。しかしながら、図２３では、ＬＥＤは、水平ジグザグ状グリッドラインと垂直ジグザグ状グリッドラインとの交点に配置されている。図２４では、中央ＬＥＤ３８Ｃのみが、水平ジグザグ状グリッドラインと垂直ジグザグ状グリッドラインとの間の交点に配置されている。グループの周辺ＬＥＤ（３８Ｐ）は、グリッドライン交点から中央ＬＥＤ３８Ｃに向かって方向１９８に移動される。

【0113】

このようにＬＥＤを配置することは、各ＬＥＤグループのフットプリントの表面積を効果的に減少させる。結果として、各隣接するＬＥＤグループ間の距離２００は、より大きい（例えば、グループ間の距離２００は、図２３よりも図２４の方が大きい）。より小さいＬＥＤゾーンを有することは、ハロー効果を緩和することによってバックライト性能を改善し得る。ハロー効果は、ディスプレイ上の小さい領域が高輝度を有し、低輝度領域によって囲まれる（例えば、夜空の星）ことが意図されるときに生じる現象を指すことがある。理想的には、低輝度領域は、高輝度領域から完全に独立して制御可能である。しかしながら、意図された高輝度領域及び低輝度領域の両方が１つのＬＥＤゾーンの面積を占める場合、（ＬＥＤゾーンがディスプレイ上の高輝度領域に対して高輝度に設定されるので）意図された低輝度領域に明るい「ハロー」が存在することになる。各ＬＥＤゾーンの面積を低減することは、このハロー効果を緩和し得る（意図された領域においてのみ意図されたバックライト輝度レベルを有するためのより多くの分解能が存在するため）。

【0114】

ＬＥＤアレイ３６のＬＥＤゾーンは、目標エネルギープロファイルを有するように最適化されてもよい。図２５は、２つのＬＥＤゾーンの位置の関数として輝度を示す、例示的なエネルギープロファイルのグラフである。示されるように、輝度はプロファイル２０２に従い、各対応するＬＥＤゾーンに対して１つのピークを有する。隣接するＬＥＤゾーンのピーク間の距離は、ピッチ２０６として示されている。プロファイルの別の関連する特性は距離２０４であり、これはピークの最大輝度の半分である輝度におけるピークの幅である（本明細書では半値全幅又はＦＷと呼ぶ）。ピッチ２０６（Ｐ）の距離２０４（ＦＷ）に対する比は、バックライトにおけるＬＥＤゾーンの重要な特性であり得る。バックライト４２内のＬＥＤゾーン（例えば、図９、図１２、図２３、図２４等のゾーン）のＰ／ＦＷは、１．３未満、１．２未満、１．１未満、１超、１．０５～１．２、１．０５～１．１５、１．０１～１．２等であってもよい。図２５に示されるプロファイル形状は、単なる例示である。所与のＬＥＤゾーンの輝度プロファイルは、任意の所望の形状に従うことができる。

【0115】

所望の発光プロファイルを達成するために、所与のＬＥＤゾーンの中心ＬＥＤは、周辺ＬＥＤよりも多くの電流で駆動され得る。図２６は、第１のゾーン１０２－Ａ内の第１のＬＥＤが、第２のゾーン１０２－Ｂ内のＬＥＤとは異なる電流でどのように駆動され得るかを示す、例示的なＬＥＤアレイの上面図である。中心ＬＥＤ（「Ａ」）をより高い電流で駆動させることは、ＬＥＤの３×３グループの発光プロファイルを最適化することができる。単一のドライバＩＣ８２を使用してゾーン１０２－Ａ及び１０２－Ｂの両方を駆動することができ、又は２つの別個のドライバＩＣを使用して２つのゾーンを駆動することができる。ゾーン１０２－Ａ及び１０２－Ｂ内のＬＥＤは、異なる電流で駆動され、したがって、異なるゾーンと称され得るが、ＬＥＤの３×３グループは、依然として、所望の発光プロファイルを達成するように一緒に動作するように設計され得る。したがって、３×３グループは、依然として、単位ＬＥＤグループ又はＬＥＤセルと称され得る。

【0116】

ＬＥＤゾーン１０２－Ａ及び１０２－Ｂによって形成されるＬＥＤグループでは、周辺ＬＥＤ（「Ｂ」）と中央ＬＥＤ（「Ａ」）との間の電流の比は一定であり得る。言い換えれば、ＬＥＤグループは依然として単一の目標輝度値を有することができ、ドライバＩＣは、目標輝度及び最適化された発光プロファイルを達成するために、所定の比率ごとに電流を印加することができる。周辺ＬＥＤとは異なる電流（輝度）を有する中央ＬＥＤの図２６の例は、単なる例示である。一般に、グループ内のＬＥＤのいずれかは、所望に応じて発光プロファイルを調整するのを助けるために固有の輝度を有することができる。

【0117】

本明細書では、アクティブ領域内にドライバＩＣを有するＬＥＤアレイは、画素アレイ（例えば、液晶画素アレイ）のためのバックライトとして働くものとして説明される。必要に応じて、本明細書に示されるタイプの構成は、独立型ディスプレイ（例えば、外部ＬＣＤ画素なし）を形成するために使用されてもよいことに留意されたい。ＬＥＤは、アクティブ領域内のドライバＩＣによって制御される表示画素を形成することができる。

【0118】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトと、を備え、バックライトはアクティブ領域を有するとともに、表面を有する基板と、アクティブ領域内の基板の表面上に取り付けられた発光ダイオードのアレイであって、複数の画素によってオーバーラップされる発光ダイオードのアレイと、アクティブ領域内の基板の表面上に実装された複数のドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路は、発光ダイオードのアレイの個別のサブセットの輝度を制御する、複数のドライバ集積回路と、を含む、電子デバイスが提供される。

【0119】

別の実施形態によれば、基板はガラス基板である。

【0120】

別の実施形態によれば、複数のドライバ集積回路は、１つ以上の相互接続された連鎖に配置される。

【0121】

別の実施形態によれば、各相互接続連鎖内で、各ドライバ集積回路からの出力は、後続のドライバ集積回路への入力として提供される。

【0122】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路は、複数の入出力コンタクトを有する。

【0123】

別の実施形態によれば、複数の入出力コンタクトの各々は、基板の表面上の回路層にはんだ付けされている。

【0124】

別の実施形態によれば、発光ダイオードの各々は、基板の表面上の回路層にはんだ付けされたそれぞれの入出力コンタクトを有する。

【0125】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路の複数の入出力コンタクトは、デジタルアドレス情報を受信するように構成された第１の入出力コンタクトを含む。

【0126】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路の複数の入出力コンタクトは、デジタル発光ダイオード輝度情報を受信するように構成された第２の入出力コンタクトを含む。

【0127】

別の実施形態では、各ドライバ集積回路のための複数の入出力コンタクトは、後続のドライバ集積回路のためのデジタル出力アドレス情報を提供するように構成されており、ドライバ集積回路のための発光ダイオードのアレイの個別のサブセットに電気的に接続される、第３の入出力コンタクトと、を含む。

【0128】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路の複数の入出力コンタクトは、接地に電気的に接続された第４の入出力コンタクトを含む。

【0129】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路の複数の入出力コンタクトは、双方向データバスに結合された第１の入出力コンタクトを含む。

【0130】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路は１つの出力ピンを含み、ドライバ集積回路のための発光ダイオードのアレイの個別のサブセット内の発光ダイオードは、出力ピンと電源ラインとの間に直列に結合されている。

【0131】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路は少なくとも２つの出力ピンを含み、ドライバ集積回路のための発光ダイオードのアレイの個別のサブセット内の発光ダイオードは、少なくとも２つの出力ピンの個別の出力ピンと電源ラインとの間にそれぞれ結合された発光ダイオードの少なくとも第１のグループ及び第２のグループを含む。

【0132】

別の実施形態によれば、複数の画素は複数の液晶ディスプレイ画素を含む。

【0133】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトと、を備え、バックライトは、
ガラス基板上の少なくとも１つの導電層を含むガラス薄膜回路層と、ガラス薄膜回路層の上面上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイであって、それぞれのセルの２次元アレイに配列されている２次元アレイと、ガラス薄膜回路層の上面上に取り付けられたドライバ集積回路であって、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在しているドライバ集積回路と、を含む、電子デバイスが提供される。

【0134】

別の実施形態によれば、バックライトは、デジタル信号をドライバ集積回路に提供するように構成された複数のデジタル信号ラインを含む。

【0135】

別の実施形態によれば、バックライトは、電源ラインを備え、発光ダイオードの２次元アレイは、複数の発光ダイオードグループに配置され、各発光ダイオードグループは、個別のドライバ集積回路と電源ラインとの間に直列に結合されている。

【0136】

一実施形態によれば、電子デバイスは、基板と、基板の上面上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイと、
基板の上面上に取り付けられたドライバ集積回路であって、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイによって画定されるフットプリント内に配置されており、各ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイのうちの少なくとも１つの発光ダイオードを制御し、ドライバ集積回路は、複数のデイジーチェーン接続されたグループに配置されている、ドライバ集積回路と、備える。

【0137】

別の実施形態によれば、基板はガラス基板である。

【0138】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトとを含み、バックライトは、第１の表面及び対向する第２の表面を有するガラス基板と、ガラス基板の第１の表面上に取り付けられた発光ダイオードのアレイであって、複数の画素によってオーバーラップされる発光ダイオードのアレイと、ガラス基板の第１の表面上に取り付けられたドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路は、発光ダイオードのアレイの少なくとも１つの発光ダイオードを制御する、ドライバ集積回路と、ガラス基板の第２の表面に取り付けられた熱伝導層と、を含む、電子デバイスが提供される。

【0139】

別の実施形態によれば、バックライトはアクティブ領域を有し、各ドライバ集積回路はアクティブ領域内に配置される。

【0140】

別の実施形態によれば、発光ダイオードのアレイは、発光ダイオードの２次元アレイを含み、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在される。

【0141】

別の実施形態によれば、電子デバイスは、ドライバ集積回路にデジタル信号を提供するように構成されたコントローラを含む。

【0142】

別の実施形態によれば、コントローラは、デジタル信号をドライバ集積回路に直接提供するように構成されたタイミングコントローラである。

【0143】

別の実施形態によれば、コントローラはバックライトコントローラであり、電子デバイスは、制御信号をバックライトコントローラに提供するように構成されたタイミングコントローラを含み、バックライトコントローラは、制御信号に基づいてデジタル信号をドライバ集積回路に直接提供するように構成される。

【0144】

別の実施形態によれば、熱伝導層は、１００Ｗ／ｍＫより大きい熱伝導率を有する。

【0145】

別の実施形態によれば、熱伝導層は、８０％を超える反射率を有する反射性かつ熱伝導層である。

【0146】

別の実施形態によれば、熱伝導層はグラファイトを含む。

【0147】

別の実施形態によれば、バックライトは、熱伝導層とガラス基板の第２の表面との間に狭入されている反射層を含む。

【0148】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトとを含み、バックライトは、基板と、基板に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイであって、それぞれのセルの２次元アレイに配列されている発光ダイオードの２次元アレイと、基板上に取り付けられたドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路は少なくとも１つのセルを制御する、ドライバ集積回路と、基板上に取り付けられたセンサであって、光ダイオードの２次元アレイの間に散在しているセンサと、センサからの情報に少なくとも部分的に基づいて発光ダイオードの２次元アレイを制御するように構成されたコントローラと、を含む、電子デバイスが提供される。

【0149】

別の実施形態によれば、バックライトはアクティブ領域を有し、各ドライバ集積回路はアクティブ領域内に配置される。

【0150】

別の実施形態によれば、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在される。

【0151】

別の実施形態によれば、センサは、バックライトの少なくとも一部に関連する温度を測定するように構成された温度センサを含む。

【0152】

別の実施形態によれば、センサは、発光ダイオードの２次元アレイの少なくとも１つの発光ダイオードからの光出力を測定するように構成された光センサを含む。

【0153】

別の実施形態によれば、センサは、温度センサ及び光センサを含む。

【0154】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトと、を備え、バックライトは、
ガラス基板上の導電層を含むガラス薄膜回路層と、ガラス薄膜回路層の上面上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイと、ガラス薄膜回路層の上面上に取り付けられたドライバ集積回路と、導電層の露出部分に結合されたヒートシンク構造体とを含む、電子デバイスが提供される。

【0155】

別の実施形態によれば、導電層は第１の導電層であり、ガラス薄膜回路層は、第２の導電層と、第１の導電層と第２の導電層との間に狭入された絶縁層とを含む。

【0156】

別の実施形態によれば、第２の導電層の露出部分は、追加のヒートシンク構造に結合される。

【0157】

別の実施形態によれば、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在される。

【0158】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトとを含み、バックライトは、上面を有する基板と、基板の上面に形成された反射層であって、複数の開口部を有する反射層と、
基板の上面上に取り付けられた発光ダイオードのアレイであって、複数の画素によってオーバーラップされる発光ダイオードのアレイと、基板の上面上に取り付けられたドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路は、発光ダイオードのアレイのうちの少なくとも１つの発光ダイオードを制御し、各発光ダイオード及び各ドライバ集積回路は、複数の開口部のうちの個別の開口部内に配置される、ドライバ集積回路と、を含む、電子デバイスが提供される。

【0159】

別の実施形態によれば、バックライトはアクティブ領域を有し、各ドライバ集積回路はアクティブ領域内に配置される。

【0160】

別の実施形態によれば、発光ダイオードのアレイは、発光ダイオードの２次元アレイを含み、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在される。

【0161】

別の実施形態によれば、バックライトは、基板の下面に取り付けられた追加の反射層を含む。

【0162】

別の実施形態によれば、バックライトは、追加の反射層に取り付けられた熱伝導層を含み、追加の反射層は、基板の下面と熱伝導層との間に挿入される。

【0163】

別の実施形態によれば、追加の反射層は、１００Ｗ／ｍＫより大きい熱伝導率及び８０％より大きい反射率を有する反射性かつ熱伝導層である。

【0164】

別の実施形態によれば、基板は白色拡散ガラス層を含む。

【0165】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路の上面は、８０％より大きい反射率を有する。

【0166】

別の実施形態によれば、各ドライバ集積回路は、そのドライバ集積回路の個別の上面を覆う追加の反射層を含む。

【0167】

別の実施形態によれば、発光ダイオードのアレイは、それぞれのセルの２次元アレイに配置された発光ダイオードの２次元アレイであり、各セルは複数の発光ダイオードを含み、所与のセル内の隣接する発光ダイオード間の間隔は、隣接するセル間の間隔よりも小さい。

【0168】

別の実施形態によれば、発光ダイオードのアレイは、複数のジグザグ状列及び複数のジグザグ状行に配置された発光ダイオードの２次元アレイである。

【0169】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトとを含み、バックライトは、基板と、基板上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイであって、複数の非直線の行及び複数の非直線の列を含む発光ダイオードの２次元アレイと、基板上に取り付けられたドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路が発光ダイオードの２次元アレイの少なくとも１つの発光ダイオードを制御するドライバ集積回路とを含む、電子デバイスが提供される。

【0170】

別の実施形態によれば、バックライトはアクティブ領域を有し、各ドライバ集積回路はアクティブ領域内に配置される。

【0171】

別の実施形態によれば、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在される。

【0172】

別の実施形態によれば、複数の非直線の行は複数のジグザグ状行を含み、複数の非直線の列は複数のジグザグ状列を含む。

【0173】

別の実施形態によれば、少なくとも３つの別個の間隔の大きさが、発光ダイオードの２次元アレイ内の対角線上に隣接する発光ダイオード間に存在する。

【0174】

別の実施形態によれば、発光ダイオードの２次元アレイはそれぞれのセルの２次元アレイに配置され、各セルは複数の発光ダイオードを含み、所与のセル内の隣接する発光ダイオード間の間隔は、隣接するセル間の間隔よりも小さい。

【0175】

別の実施形態によれば、発光ダイオードの２次元アレイは、それぞれのセルの２次元アレイに配列され、各セルは、３×３配置の複数の発光ダイオードを含み、各セルの中央発光ダイオードは、そのセル内の周辺発光ダイオードよりも高い輝度で駆動されるように構成される。

【0176】

一実施形態によれば、電子デバイスであって、複数の画素と、複数の画素のためのバックライト照明を生成するように構成されたバックライトとを含み、バックライトは、基板と、基板上に取り付けられた発光ダイオードの２次元アレイと、基板上に取り付けられたドライバ集積回路であって、各ドライバ集積回路が発光ダイオードの２次元アレイの少なくとも１つの発光ダイオードを制御するドライバ集積回路と、複数の反射層であって、個別のドライバ集積回路の最上面に形成される複数の反射層とを含む、電子デバイスが提供される。

【0177】

別の実施形態によれば、ドライバ集積回路は、発光ダイオードの２次元アレイの間に散在される。

【0178】

前述は単なる例示であり、当業者は、記載された実施形態の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な修正を行うことができる。上記の実施形態は、個々に又は任意の組み合わせで実装されてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】