特表 2023-543185 ガラス回路ボードとの一体型ＬＣＤバックライトユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-13

(54)【発明の名称】ガラス回路ボードとの一体型ＬＣＤバックライトユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20231005BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20231005BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20231005BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20231005BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20231005BHJP

   H01L 33/60 20100101ALI20231005BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20231005BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20231005BHJP

   H05K 3/32 20060101ALI20231005BHJP

   H05K 1/18 20060101ALI20231005BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20231005BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231005BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 412

F21S2/00 419

F21V8/00 355

F21V19/00 150

F21V19/00 170

G02F1/13357

H01L33/00 L

H01L33/60

H01L33/58

H01L33/62

H05K3/32 Z

H05K1/18 R

H05K1/18 S

F21Y115:15

F21Y115:10 300

F21Y115:10 500

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023517895

(86)(22)【出願日】2021-09-03

(85)【翻訳文提出日】2023-05-02

(86)【国際出願番号】 US2021048955

(87)【国際公開番号】W WO2022060581

(87)【国際公開日】2022-03-24

(31)【優先権主張番号】63/080,276

(32)【優先日】2020-09-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(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】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100196221

【弁理士】

【氏名又は名称】上潟口 雅裕

(72)【発明者】

【氏名】ククセンコフ ドミトリー ヴラディスラヴォヴィチ

(72)【発明者】

【氏名】リ ヨン スク

(72)【発明者】

【氏名】ムン ヒョン ス

【テーマコード（参考）】

2H391

3K013

3K244

5E319

5E336

5F142

【Ｆターム（参考）】

2H391AA03

2H391AB04

2H391AB06

2H391AB34

2H391AB40

2H391AC13

2H391AC25

2H391AC32

3K013AA06

3K013BA01

3K013CA05

3K013CA06

3K013CA16

3K013EA13

3K244AA01

3K244AA02

3K244BA26

3K244BA27

3K244BA31

3K244BA50

3K244CA02

3K244DA01

3K244DA03

3K244EA02

3K244EA16

3K244EA31

3K244EC22

3K244EC29

3K244ED22

3K244GA01

3K244GA02

3K244GA04

3K244GA08

3K244JA03

3K244KA03

3K244KA06

3K244KA07

3K244KA16

3K244LA02

3K244LA07

3K244LA10

5E319AA03

5E319AA07

5E319AA10

5E319AB05

5E319AC02

5E319BB13

5E319GG01

5E319GG11

5E336AA04

5E336AA08

5E336AA11

5E336BB01

5E336BB15

5E336CC31

5E336CC57

5E336DD39

5E336GG25

5E336GG30

5F142BA32

5F142CA02

5F142CA11

5F142CA13

5F142CB23

5F142CD02

5F142CD16

5F142CD17

5F142CD32

5F142CE06

5F142CE16

5F142CE32

5F142DA15

5F142DA64

5F142DB16

5F142DB34

5F142DB36

5F142GA12

(57)【要約】

バックライトユニットを備える表示デバイスを開示し、表示パネルを照明する光源、例えば、ＬＥＤは、光ボードアセンブリの中に、より具体的には光ボード基板上に一体化される。光ボード基板は、ガラス回路ボードとすることができる。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示デバイスであって、
表示パネルと、
前記表示パネルに隣接して配置されたバックライトユニットと、
を備え、
前記バックライトユニットは、光ボードアセンブリを備え、
前記光ボードアセンブリは、
前記表示パネルに面する第１の主面と該第１の主面の反対側の第２の主面とを備える光ボード基板と、
前記光ボード基板の前記第１の主面上に配置された複数のパターン化反射器と、
前記第２の主面にわたって配置された導電層と、
前記第２の主面上に配置され、前記導電層と電気接続している複数の光源と、
を備える、表示デバイス。

【請求項2】

前記導電層にわたって配置された反射層を更に備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項3】

前記反射層は、ポリマー層を備える、請求項２に記載の表示デバイス。

【請求項4】

前記反射層は、エポキシを備える、請求項３に記載の表示デバイス。

【請求項5】

前記光ボード基板と前記導電層との間に配置された反射層を更に備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項6】

前記反射層は、金属層を備える、請求項５に記載の表示デバイス。

【請求項7】

前記導電層にわたって配置された第１の反射層と、前記光ボード基板と該導電層との間に配置された第２の反射層とを更に備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項8】

前記第１の反射層は、ポリマー層を備え、前記第２の反射層は、金属層を備える、請求項７に記載の表示デバイス。

【請求項9】

前記第１の反射層は、ポリマー層を備え、前記第２の反射層も、ポリマー層を備える、請求項７に記載の表示デバイス。

【請求項10】

前記光ボード基板の前記第２の主面上の光抽出層を更に備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項11】

前記複数の光源は、光学接着剤を用いて前記光ボード基板に光学的に結合される、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項12】

前記複数の光源は、ワイヤリードによって前記導電層に電気的に接続される、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項13】

前記導電層は、前記複数の光源のうちの各光源に隣接する隆起した電気接触パッドを備え、各光源が、導電ブリッジによって該隆起電気接触パッドに電気的に接続される、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項14】

前記光ボード基板は、複数のキャビティを備え、前記複数の光源は、該複数のキャビティに配置される、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項15】

前記光ボード基板と前記導電層との間に配置された接着層を更に備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項16】

前記接着層は、金属、金属酸化物、又は金属窒化物を備える、請求項１５に記載の表示デバイス。

【請求項17】

前記接着層は、チタン、クロム、亜鉛、又はマンガンを備える、請求項１６に記載の表示デバイス。

【請求項18】

前記導電層は、複数の電気トレースを備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【請求項19】

前記光ボード基板は、ガラスを備える、請求項１に記載の表示デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この出願は、その内容に依存して引用によってその全体が本明細書に組み込まれている２０２０年９月１８日出願の米国仮特許出願第６３／０８０，２７６号の「３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９」の下での優先権の利益を主張するものである。

【0002】

本発明の開示は、表示デバイス、特に、光源がガラス回路ボードの上に一体化されたバックライトユニットを備える表示デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

ＴＦＴ ＬＣＤディスプレイは、最も普及しているタイプのフラットパネルディスプレイ技術である。ＯＬＥＤディスプレイとＱＤ－ＯＬＥＤディスプレイ、マイクロＬＥＤディスプレイなどのような様々な新興ディスプレイ技術とに対する競争力を維持するために、ＴＦＴ ＬＣＤディスプレイ技術は革新を続け、より高い解像度及び輝度、より広い色域を含む画質の改善、並びに美観、すなわち、狭い（又はゼロ）ベゼル及び薄い形状因子をもたらしている。近年、ミニＬＥＤは、それらが、ＯＤ（光学距離）を低減することによる薄い形状因子、調光ゾーン数の増加による高コントラスト、ＨＤＲに対する高ピーク輝度、及び狭いベゼルや又はベゼルレス設計を可能にすることができるので、特にバックライト用途で注目されている。ミニＬＥＤの価格が急速に低下する中で、全体コストは、表面実装技術（ＳＭＴ）工程によって支配される。従って、ＩＴディスプレイ（モニタ、ノートブックなど）及びＴＶセット製造業者は、ミニＬＥＤを有する直接照明式バックライトユニット（ＢＬＵ）を採用している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＢＬＵモジュールでのミニＬＥＤ適応化の出現は、新しい材料とスタック設計を必要とする。より短いＯＤとＬＥＤ間の狭いピッチ距離とは、追加の光拡散のための第２のレンズの必要性を排除する。同時に、拡散器板は、ＬＥＤによって発生される熱に対してより高い熱安定性を必要とする。ミニＬＥＤのより小さい接着パッド及びより高いＳＭＴ機器位置決め精度は、従来のＰＣＢに対する約５０μｍと比較して＜２０マイクロメートル（μｍ）まで下がるＬＥＤ回路基板の高いパターン精度を要求する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

液晶ディスプレイは、携帯電話、ラップトップ、電子タブレット、テレビジョン、及びコンピュータモニタのような様々な電子機器に一般的に使用されている。液晶ディスプレイは、表示パネルが個々にアドレス可能な光バルブのアレイを含む光バルブベースのディスプレイである。液晶ディスプレイは、ＬＣＤパネルからの画像を生成するためにその後に波長変換、フィルタリング、及び／又は偏光される場合がある光を生成するためのバックライトを含む場合がある。バックライトは、エッジ照明式又は直接照明式である場合がある。エッジ照明式バックライトは、光をその面から放出する導光板にエッジ結合された発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを含むことができる。直接照明式バックライトは、ＬＣＤパネルの背後にＬＥＤの２次元（２Ｄ）アレイを含むことができる。

【0006】

近年、ハイブリッドガラス拡散器板及び／又はプラスチック拡散器板のためのガラスが、プレミアム超幅狭ベゼルＴＦＴ－ＬＣＤ ＴＶに利用可能になっている。ポリマー材料と比較した機械的特性の改善及び／又は厚みの低減は、ガラス回路ボード及びガラス拡散器又は導光板のような複数の層及び／又は機能のためのガラス材料を使用して又は複数の層の機能を単一ガラス板に一体化することによって達成することができる。そのような一体型ガラス回路ボードは、ＢＬＵ設計での１又は２以上の層を排除することが期待され、かつ追加のコスト低減機会を呈する場合がある。

【0007】

従って、表示パネルと表示パネルに隣接して配置されたバックライトユニットとを備える表示デバイスを開示する。バックライトユニットは、表示パネルに面する第１の主面及び第１の主面の反対側の第２の主面を備える光ボード基板と、光ボード基板の第１の主面上に配置された複数のパターン化反射器と、第２の主面にわたって配置された導電層と、第２の主面上に配置され、導電層と電気接続している複数の光源とを備える光ボードアセンブリを備える。導電層は、例えば、光源に電力を提供する複数の電気トレースを備える場合がある。

【0008】

表示デバイスは、導電層にわたって配置された反射層を更に備える場合がある。反射層は、ポリマー層、例えば、エポキシ層を備える場合がある。

【0009】

表示デバイスは、光ボード基板と導電層との間に配置された反射層を含む場合がある。反射層は、金属層である場合がある。一部の実施形態では、表示デバイスは、光ボード基板と導電層との間に配置された接着層を備えることができる。接着層は、金属、金属酸化物、又は金属窒化物を備えることができる。例えば、一部の実施形態では、接着層は、チタン、クロム、亜鉛、又はマンガンを備えることができる。

【0010】

一部の実施形態では、表示デバイスは、導電層にわたって配置された第１の反射層と、光ボード基板と導電層との間に配置された第２の反射層とを備える場合がある。第１の反射層は、ポリマー層を備える場合があり、第２の反射層は、金属層を備える場合があるが、更に別の実施形態では、第１の反射層は、ポリマー層を備える場合があり、第２の反射層は、ポリマー層又は誘電体層を備える場合がある。

【0011】

一部の実施形態では、表示デバイスは、光ボード基板の第２の主面上に光抽出層を含む場合がある。例えば、光抽出層は、光ボード基板と導電層との間に配置される場合がある。

【0012】

一部の実施形態では、複数の光源は、光学接着剤を用いて光ボード基板に光学的に結合することができる。

【0013】

一部の実施形態では、複数の光源は、ワイヤリードによって導電層に電気的に接続することができる。

【0014】

一部の実施形態では、導電層は、複数の光源のうちの各光源に隣接する隆起した電気接触パッドを備え、各光源は、導電ブリッジによって隆起電気接触パッドに電気的に接続される。

【0015】

一部の実施形態では、光ボード基板は、複数のキャビティを備えることができ、複数の光源は、複数のキャビティに配置される。

【0016】

一部の実施形態では、光ボード基板は、ガラスを備える。

【0017】

以上の一般説明と以下の詳細説明の両方は、本明細書に開示する実施形態の性質及び特徴を理解するための概要又は骨組みを提供することを意図した実施形態を提示するものである。

【0018】

図面は、本発明の開示の様々な実施形態を例示し、説明と共にその原理及び作動を解説し、かつ本明細書に組み込まれてその一部を構成する。従って、図面に示されている異なる領域、部分、基板、又は他の構成要素の相対サイズは、他に明示的に指示しない限り、その実際の相対サイズに比例すると仮定してはならない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】例示的表示デバイスの断面側面図（分解組立図）である。

【図2】本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図3】接着層が導電層と光ボード基板との間に配置されている本発明の開示による光ボードアセンブリの別の実施形態の断面側面図である。

【図4】光源がワイヤボンドを用いて導電層に電気的に接続されている本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図5】光源が電気的に接続された隆起パッドを導電層が備える本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図6】光源が光ボード基板内のキャビティに配置されている本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図7】反射層が導電層にわたって配置されている本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図8】反射層が光ボード基板と導電層との間に配置されている本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図9】光が複数の光源から反射層を通って伝達することを可能にする図８の反射層内の開口を示す例示的光ボードアセンブリの底面図である。

【図10】第１の反射層が導電層にわたって配置され、第２の反射層が光ボード基板と導電層との間に配置されている本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の断面側面図である。

【図11】第２の反射層と光ボード基板との間に配置された光抽出層を備える図１０の実施形態の断面側面図である。

【図12】光ボード基板の第１の主面上に配置されたパターン化反射器を示す図２からの光ボード基板の部分Ａの断面側面図である。

【図13】パターン化反射器の例示的分布を示す本発明の開示による光ボードアセンブリの実施形態の上面図である。

【図14】本発明の開示による別の例示的パターン化反射器の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

ここで、添付図面にその例を示す本発明の開示の実施形態を以下で詳細に参照する。可能な限り、同じ参照番号は、同じか又は類似の部品を参照するために図面全体を通して使用することになる。しかし、本発明の開示は、多くの異なる形態に具現化することができ、かつ本明細書に列挙する実施形態に限定されるように解釈すべきではない。

【0021】

本明細書に使用する場合に、用語「約」は、量、サイズ、調合、パラメータ、及び他の量及び特性が正確でなくかつ正確である必要がなく、むしろ公差、変換係数、丸め、及び測定誤差など及び当業者に公知の他の因子を反映して望ましくは近似である及び／又はより大きい又はより小さい場合があることを意味する。

【0022】

範囲は、「約」１つの特定の値から及び／又は「約」別の特定の値までとして本明細書で表現することができる。そのような範囲が表現される時に、別の実施形態は、一方の特定の値から他方の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約」の使用によって値が近似値として表現される時に、特定の値は別の実施形態を形成することは理解されるであろう。範囲のうちの各々の端点は、他の端点との関係で及び他の端点とは独立にその両方で有意であることは更に理解されるであろう。

【0023】

本明細書に使用される時の方向用語、例えば、上に、下に、右に、左に、前部、後部、上部、底部は、描かれた図を基準してのみ使用され、絶対方向を意味することを意図しない。

【0024】

他に明示的に言及しない限り、本明細書に列挙するいずれの方法もその段階が特定の順序で実行されることを要求すると解釈されることも、いずれかの装置を用いて特定の方向が要求されるように考えられていることも決して意図していない。従って、方法請求項がその段階に従うべき順序を実際に説明していない場合、又はいずれの装置請求項も個々の構成要素に対する順序又は方向を実際に説明していない場合、又は他に段階が特定の順序に限定されることが請求項又は説明に明示されていない場合、又は装置の構成要素に対する特定の順序又は方向が説明されていない場合に、順序又は方向がいずれの点でも推測されることは一切意図していない。これは、段階の配置、作動の流れ、構成要素の順序、又は構成要素の向きに関する論理の問題、文法的な編成又は句読点から導出される明白な意味、及び明細書に説明する実施形態の数又はタイプを含む解釈のためのあらゆる可能な非表明的根拠に当て嵌まる。

【0025】

本明細書に使用される場合に、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに他を指示しない限り、複数の参照子を含む。すなわち、例えば、「ａ」構成要素への参照は、文脈が他を明らかに示さない限り、２又は３以上のそのような構成要素を有する態様を含む。

【0026】

用語「例示的」、「例」、又はその様々な形態は、本明細書では例、事例、又は例示として役立つことを意味するように使用される。本明細書で例示的」又は「例」として説明されるいずれの態様又は設計も、他の態様又は設計よりも好ましいか又は有利であると解釈すべきではない。更に、例は、明確化及び理解の目的でのみ提供され、かつ開示される主題又は本発明の開示の関連部分をいずれの方式でも限定又は制限することを意味しない。様々な範囲の無数の追加又は代替例を提示することができると考えられるが、簡潔性を目的として省略されることを認めることができる。

【0027】

本明細書に使用される場合に、用語「備えている」及び「含んでいる」及びその変形は、特に指示されない限り、同義及び無制限として解釈されるものとする。経過的な句である備えている又は含んでいるに続く要素のリストは、リストに具体的に列挙れている要素に加えて要素が同じく存在することができるような非限定的なリストである。

【0028】

本明細書に使用される用語「実質的な」、「実質的に」、及びその変形は、説明される特徴が値又は記述に等しい又はほぼ等しいことを示すように意図している。例えば、「実質的に平坦な」面は、平面的である又はほぼ平面的である面を示すことを意図している。更に、「実質的に」は、２つの値が等しい又はほぼ等しいことを示すように意図している。一部の実施形態では、「実質的に」は、互いの約５％以内又は互いの約２％以内のような互いの約１０％以内の値を示す場合がある。

【0029】

本明細書に使用されるようにかつ特に他に指示しない限り、単語「上の」は、近接していることを意味し、必ずしも接触していることを意味しない。すなわち、面上の第１の層は、第１の層と面との間に介在する層の存在を排除しない。

【0030】

図１は、本発明の開示の実施形態に従った例示的表示デバイス１０の断面側面図である。表示デバイス１０は、表示パネル１２、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルと、表示パネル１２を照明するように配置されたバックライトユニット１４とを含む。すなわち、バックライトユニット１４は、表示デバイス１０の視聴者１６に対して表示パネル１２の背後に位置決めされる。バックライトユニット１４は、光ボードアセンブリ１８を備え、かつ光ボードアセンブリ１８と表示パネル１２との間に配置された様々な光修飾フィルム又は層を更に含むことができる。例えば、一部の実施形態では、バックライトユニット１４は、プリズムフィルム２０、１又は２以上の輝度強化フィルム２２、量子ドット層２４、及び／又は拡散層２６のうちのいずれか１又は２以上をいずれかの必要な順序で備えることができる。

【0031】

ここで図２に移ると、第１の主面３０と、第１の主面３０とは反対側の第２の主面３２とを含む光ボード基板２８を備える例示的光ボードアセンブリ１８が示されている。第１の主面３０は、前面向き面である。すなわち、第１の主面３０は、表示パネル１２及び視聴者１６に面する。光ボード基板２８は、剛性基板又は可撓性基板である場合がある。光ボード基板２８は、平坦基板又は湾曲基板である場合がある。湾曲光ボード基板は、約１５００ｍｍ未満、約１０００ｍｍ未満、約５００ｍｍ未満、約２００ｍｍ未満、又は約１００ｍｍ未満のような約２０００ｍｍ未満の曲率半径を有することができる。様々な実施形態では、第１の主面３０及び第２の主面３２は、平行な面とすることができる。例えば、第１の主面３０及び第２の主面３２の一方又は両方に直交する方向での光ボード基板２８の厚みは、約１００マイクロメートル（μｍ）から約１ミリメートル（ｍｍ）の範囲である場合がある。

【0032】

光ボード基板２８は、透明基板である場合がある。本明細書に使用する場合に用語「透明」は、分光光度計で測定した時にスペクトルの可視領域（約４２０から７５０ナノメートル）内で５００ミリメートルの長さにわたって約７０％よりも大きい内部光透過率を表す。透過率は、サンプルを通過する光の強度に対するサンプル上の入射光の強度の比である。ある一定の実施形態では、光ボード基板２８は、５００ミリメートルの長さにわたって紫外線（ＵＶ）領域（約１００から４００ナノメートル）内で約５０パーセントを超える光透過率を有する場合がある。様々な実施形態により、光ボード基板２８は、約４５０ナノメートルから約６５０ナノメートルの範囲の波長に対して５０ミリメートルの経路長にわたって少なくとも９５パーセントの光透過率を含む場合がある。光ボード基板２８は、約１．３から約１．８の範囲の屈折率を有する場合がある。様々な実施形態では、光ボード基板２８は、低レベルの光減衰（例えば、吸収及び／又は散乱に起因する）を有する場合がある。光ボード基板２８の光減衰αは、約４２０から７５０ナノメートルの範囲の波長に対してメートル当たり約５デシベル未満である場合がある。

【0033】

光ボード基板２８は、プラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メチルメタクリレートスチレン（ＭＳ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、又は他の類似の材料）のようなポリマー材料を含む場合がある。しかし、更に別の実施形態では、光ボード基板２８は、アルミノシリケートガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、又は他の適切なガラスのようなガラス材料を含む場合がある。ガラス光ボード基板として使用するのに適する市販ガラスの非限定的な例は、Ｃｏｒｎｉｎｇ ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄからのＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）、Ｌｏｔｕｓ（登録商標）、Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）、Ｉｒｉｓ（登録商標）、及びＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスを含む。一部の実施形態では、光ボード基板２８は、積層体である場合があり、かついずれかの配置で１又は２以上のガラス層と１又は２以上のポリマー層との両方を含む。

【0034】

光ボードアセンブリ１８は、第２の主面３２上に配置された複数の光源３４を備える。複数の光源の各光源３４は、ＬＥＤ（例えば、約０．５ミリメートルより大きいサイズを有する）、ミニＬＥＤ（例えば、約０．１ミリメートルと約０．５ミリメートルの間のサイズを有する）、マイクロＬＥＤ（例えば、約０．１ミリメートルよりも小さいサイズを有する）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、又はあらゆる他の適切な光源とすることができる。光源３４は、約４００ナノメートルから約７５０ナノメートルの範囲の波長を有する光を放出することができる。他の実施形態では、各光源３４は、４００ナノメートルよりも短い波長及び／又は７５０ナノメートルよりも長い波長で光を放射することができる。

【0035】

光源３４は、ランバート分布パターンで光を放出することができる。しかし、他の実施形態では、光源３４は、ランバート分布とは異なる角度分布で光を放出することができる。例えば、光源３４から放出される光の角度分布は、９０度、１００度、１１０度、１３０度、１４０度、１５０度、１６０度、１６０度より大きい又は９０度よりも小さい半値全幅強度を有することができる。角度分布は、０度、１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、又は８０度に沿ってピーク強度を有する場合があり、０度方向は、光ボード基板２８の法線方向に対応する。光源３４は、第２の主面３２にわたって様々なアレイパターンのいずれかに配置することができる。例えば、一部の実施形態では、光源３４は、光源の行及び列を備える矩形アレイに配置することができる。しかし、更に別の実施形態では、光源３４は、六角形アレイのような他の幾何学的パターンに配置される場合がある。

【0036】

光ボードアセンブリ１８は、第２の主面３２上に又はそれにわたって配置された導電層３６を更に備える。導電層３６は、連続層である必要はない。例えば、導電層３６は、第２の主面３２にわたって配置されて複数の光源３４に電流を供給するように構成された複数の電気トレース（導電体）を備えることができる。一部の実施形態では、導電層３６は、銅を備えることができる。しかし、更に別の実施形態では、導電層３６は、アルミニウム、金、又は銀のような銅よりも光に対して反射性の高い材料を備える場合がある。

【0037】

図３に示すように、一部の実施形態では、導電層３６と第２の主面３２の間の接着を促進するために導電層３６と第２の主面３２との間に接着層３８を使用する場合がある。例えば、接着層３８は、チタン層、クロム層、又はマンガン層のような金属層、酸化チタン（例えば、ＴｉＯｘ）のような金属酸化物層、又は酸化亜鉛層（ＺｎＯ）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）のような金属窒化物層を含むことができる。

【0038】

一部の実施形態では、光源３４は、光源３４が光ボード基板２８の中にかつそれを通して放出するように、屈折率整合光学透明接着剤（ＯＣＡ）４０で光ボード基板２８に光学的に結合される場合がある。各光源３４を導電層３６に直接に取り付ける半田接続４２を提供することができる。様々な実施形態では、いわゆる底部発光光源（例えば、底部発光ＬＥＤ）は、それらを第２の主面３２で例えば導電層３６にフリップチップ接合（半田付けによる面実装）することができるように使用することができる。これに代えて、上部発光光源は、その目的に適応させることができる。

【0039】

一部の実施形態では、図４に示すように、光源３４は、導電層３６から（例えば、電気トレース上の半田接合部４６で）光源まで、例えば各光源３４上の接触パッド４８まで駆動電流を送出するのに使用することができるワイヤボンド４４で光ボード基板２８に装着される場合がある。図４の実施形態は接着層３８なしで示されているが、接着層３８は、必要に応じて図３に示されて上述したように使用することができる。

【0040】

更に他の実施形態では、図５に示すように、導電層３６上に隆起接触パッド５０を組み付けることができる。印刷導電インク又は噴射半田ブリッジ５２を次に使用して、光源に接触して導電層３６（例えば、電気トレース）から光源３４に駆動電流を送出することができる。図５の実施形態は接着層３８なしで示されているが、接着層３８は、必要に応じて図３に示されて上述したように使用することができる。

【0041】

更に他の実施形態では、図６に示すように、キャビティ５４を光ボード基板２８に事前機械加工する（又は事前エッチングする）ことができる。キャビティ５４は、光源３４を受け入れるのに必要なあらゆる適切な幾何学形状であるとすることができる。例えば、キャビティ５４は、矩形又は丸みを帯びることができる。光源３４、例えば、上部発光ＬＥＤチップは、例えば屈折率整合光学透明接着剤４０を用いてキャビティに埋め込むことができる。光源上面（表示パネル１２に面する光源の面）からだけでなく光源の側面から横方向にも放出される光が光ボード基板２８の中に実質的に入射することができるので、光効率は、更に改善することができる。光源３４は、半田パッド５６を通じて導電層３６に電気的に接続することができる。これに加えて、光源３４の底面（半田パッド５６が位置付けられた表示パネル１２に背を向ける光源の面）は、光ボード基板２８の第２の主面３２とほぼ同一面にすることができる。すなわち、図６に例示されるような電気接触技術の実施は、隆起接触パッドを必要とすることなく使用することができる。図６の実施形態は接着層３８なしで示されているが、接着層３８は、必要に応じて図３に示されて上述したように使用することができる。

【0042】

一般的に、ガラス光ガイドの上方（光ボード基板２８と表示パネル１２の間）に位置決めされた光学フィルムからの光「再利用」を可能にするために、第２の主面３２が高い反射性を有することが望ましい。電気トレースに典型的に使用される銅の分光反射率は、特に青色及び緑色波長で比較的低く、これは、バックライトの全体光効率及び色シフトに悪影響を及ぼす場合がある。光効率と色均一性を改善するために、アルミニウム又は銀のような高反射性金属を電気トレースに関して選択することができる。これに代えて、より反射性の高い材料の薄層を光ボード基板と電気トレースとの間に堆積させて反射率を高めることができる。一部の実施形態では、光が光ボード基板を通して誘導される間の有意な光効率損失を避けるために、第２の主面３２の大部分が金属で覆われるように、導電性トレースをそれらの間に最小限の間隙を有してパターン化することで十分である場合がある。追加の効率に関して、ＬＥＤ及び／又は電気トレースにわたって反射性フィルム又はコーティングを追加することができる。そのような反射コーティングは、多層誘電性反射器、又は多層誘電性又は金属反射器、又は最も単純な場合に高度に反射性の白色インク又は塗料の層とすることができる。

【0043】

従って、一部の実施形態、例えば、先行実施形態のいずれか１又は２以上では、光ボードアセンブリ１８は、導電層３６の上に反射層５８を備える場合がある。例として限定ではなく、図７は、反射層５８を含む図２の実施形態を描いている。反射層５８は、エポキシ半田マスク材料のようなエポキシである場合がある。一部の実施形態では、反射層５８は、液体光画像化半田マスク（ＬＰＳＭ又はＬＰＩ）インク、又は乾燥フィルム光画像化半田マスク（ＤＦＳＭ）、又は積層体乾燥フィルムレジスト（ＤＦＲ）を備える場合がある。反射層５８に適して導電層３６（例えば、電気トレース）にわたって付加される反射コーティング材料は、それらが高反射性であり、かつ酸エッチ及びリフロー工程のようなその後の化学及び熱工程に耐えられる限り、他の材料とすることができる。実施形態では、反射層５８は、導電層ではなく、それによって電気トレースにわたる電気短絡を回避する。従って、反射層５８は、光源３４を含む光ボード基板の裏側全体を被覆することができる。一部の実施形態では、反射層５８は、白色インク、例えば、白色エポキシ材料のような白の色とすることができる。

【0044】

図８に示すように、一部の実施形態、例えば先行実施形態のいずれか１又は２以上では、反射層６０は、第２の主面３２と導電層３６との間に配置される場合がある。反射層６０は、アルミニウム、金、又は銀のような反射性金属を備えることができるが、更に別の実施形態では、反射層６０は、誘電体層又はインク層（例えば、エポキシ層）を備えることができる。反射層６０は、分光光度計で測定した時に約４５０ナノメートル（ｎｍ）から約７００ｎｍの波長範囲にわたって７０％を超える反射率、例えば、８０％を超える反射率を示すことができ、反射率の変動は、その波長範囲にわたって１０％を超えない。反射率は、面で反射する光の強度に対する面上に入射する光の強度の比である。反射層６０は、金属化（例えば、電気トレースの堆積）の前に光ボード基板に付加することができる。電気トレースの直接印刷の場合に、高反射性白色ポリマー材料を選択して接着を容易にすることができ、及び／又はその後の導電層の無電解メッキに対して触媒インクが使用される場合がある。反射層６０が金属層である場合に、反射層６０は、導電層３６と共にパターン化することができる。すなわち、反射層６０を堆積させることができ、次に導電層３６を反射層６０の上に堆積させることができ、次にフォトリソグラフィを用いるなどで組合せ反射層及び導電層をパターン化することができる。すなわち、反射層６０は、導電層３６（例えば、電気トレース）と同じパターンを示すことができ、金属反射層が電気トレース間に短絡を生じる可能性を最小にすることができる。一方で、これは、隣接するトレース間の空間を開くので、開いた空間での反射が減少する。従って、他の実施形態では、上述のように、反射層６０は、金属化の前に堆積された非導電層であるとすることができる。光源３４からの光が光ボード基板２８の中に成功裏に入射することができるように開口が生成されることを保証することに注意しなければならない。例えば、図９は、光源（図示せず）の矩形アレイに適合するように行と列の矩形アレイに位置決めされた複数の開口６２を示す例示的光ボードアセンブリ１８の底面図であり、開口６２は、反射層６０を通って延びている。従って、光源３４は、開口６２と一致する場所で光ボード基板２８に装着される。

【0045】

一部の実施形態では、図１０に示すように、光ボードアセンブリは、導電層３６の上の第１の反射層５８と、導電層３６と第２の主面３２の間の第２の反射層６０との両方を備える場合がある。

【0046】

ここで図１１に移ると、先行実施形態のいずれか１又は２以上を含む一部の実施形態では、光ボードアセンブリ１８は、第２の主面３２上に光抽出層６３を含む場合がある。例えば、一例として限定ではなく、図１１は、導電層３６と光ボード基板２８との間に配置された光抽出層６３を含む図１０の実施形態を描いている。光抽出層６３は、第２の主面３２上に堆積された複数の反射ドットを含むことができる。一部の実施形態では、光抽出層６３は、白色塗料又はインクのような塗料又はインクであるとすることができる。反射性塗料又はインクは、例えば、スクリーン印刷により、インクジェット印刷により、又は当業技術で公知であるようないずれかの他の適切な堆積方法によって堆積させることができる。これに代えて又はこれに加えて、光ボード基板の材料（例えば、ケイ酸塩ガラスのようなエッチング可能な材料）に応じて、光抽出層６３は、エッチ層とすることができ、第２の主面３２の上面は、適切なエッチング液でエッチングされて第２の面を粗面化し、光散乱面を生成する。当業技術で公知であると考えられるような面を粗面化する他の方法が使用される場合がある。様々な実施形態では、光抽出層６３は、導電層３６と光ボード基板２８の間、例えば、反射層６０と光ボード基板２８との間に位置決めすることができる。

【0047】

先行実施形態のいずれか１又は２以上を含む一部の実施形態では、光ボードアセンブリ１８は、光ボード基板２８の第１の主面３０上に堆積された複数の離散パターン化反射器６４を備える場合がある。一部の実施形態では、パターン化反射器６４は、第１の主面３０上にかつそれと接触して直接に堆積される場合がある。一部の実施形態では、複数のパターン化反射器６４は、接着剤で第１の主面３０に光学的に結合することができ、一方で他の実施形態では、複数のパターン化反射器６４は、印刷することによるなどで第１の主面３０上に直接に堆積させることができる。複数のパターン化反射器６４は、例えば、銀、白金、金、及び銅などのような金属箔、誘電材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなポリマー）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などのような多孔性ポリマー材料、多層誘電性干渉コーティング、又はチタニア、硫酸バリウムなどのような白色無機粒子を含有するインクを含む反射性インク、又は着色顔料のような光を反射して反射及び透過光の色を調整するのに適する他の材料を含む場合がある。

【0048】

図１２に最も良く見られるように、一部の実施形態では、各パターン化反射器６４は、実質的に平坦なセクション６６と湾曲セクション６８とを含む厚みプロファイルを備える場合がある。すなわち、湾曲セクション６８は、パターン化反射器の厚み変動を表すことができる。図１２は、例示的光ボード基板２８の一部分（図２の部分Ａ）を示し、かつ第１の主面３０上に堆積された厚み変動を有する単一パターン化反射器６４を描いている。実質的に平坦なセクション６６は、湾曲セクション６８よりも反射性が高いと考えられ、湾曲セクション６８は、実質的に平坦なセクション６６よりも透過性が高いと考えられる。各湾曲セクション６８は、実質的に平坦なセクション６６からの距離と共に連続的かつ滑らかに変化する特性を有する場合がある。一部の実施形態では、パターン化反射器６４は、予め決められたパターンに配置された複数の離散反射ドットを備える場合があり、一方で他の実施形態では、離散反射ドットは、ランダムに分散される場合がある。各パターン化反射器６４は、形状が円形とすることができ、一方で他の実施形態では、各パターン化反射器６４は、別の適切な形状（例えば、矩形、六角形など）を有する場合がある。光ボード基板２８の第１の主面３０上に直接に組み付けられたパターン化反射器６４は、光源３４に向けて戻るように、並びに光ボード基板内で誘導されることになる側面に光を乱反射する。光源位置から離れたところでは、パターン化反射器は、光ボード基板２８内で誘導された光を抽出する。パターン化反射器６４は、表示デバイス１０の視聴者１６から光源３４を隠すことができ、光ボード基板２８の第１の主面３０上に直接にパターン化反射器６４を組み付けることはまた、バックライトユニット１４の厚み方向（第１の主面３０又は第２の主面３２のいずれか一方又は両方と直交する）の空間を節約すると考えられる。図４に示すように、光ボードアセンブリ１８は、光ボード基板２８の第１の主面３０上に配置された個々の（離散）反射スポット７０を更に含む場合がある。図１３は、光ボード基板２８の上面図であり、それは、その上にアレイ（例えば、矩形アレイ、六角形アレイなど）で堆積された複数のパターン化反射器６４と、ランダムに分布する反射スポット７０とを備える。反射スポット７０は、少なくとも部分的に透過性である場合がある。反射スポット７０は、均一な反射率を示す場合がある。反射スポット７０は、光抽出層として機能することができる。

【0049】

各パターン化反射器６４又は離散反射スポット７０は、例えば、望ましい機能に応じて白インク、黒インク、金属インク、又は他の適切なインクを用いてパターンを印刷（例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロ印刷など）することによって形成される場合がある。各パターン化反射器６４又は離散反射スポット７０はまた、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ）又は例えばスロットダイ又はスプレーコーティングのような別のコーティング技術によって白色又は金属材料の連続層を最初に堆積し、次に、フォトリソグラフィ又は区域選択的材料除去の他の公知の方法によって層をパターン化することによって形成される場合がある。

【0050】

図１４に示すように、他の実施形態では、各パターン化反射器６４は、第１の（中心）中実セクション７２と、第１の中実セクション７２を取り囲む複数の第２の中実セクション７４と、複数の第２の中実セクション７４と交互配置された複数の開放セクション７６とを含むことができる。各第２の中実セクション７４及び各開放セクション７６は、円形、楕円形のようなリング状、又は他の適切な形状である場合がある。例えば、様々な実施形態では、第２の中実セクション７４及び開放セクション７６は、環状であり、かつ第１の中実セクション７２と同心である場合がある。

【0051】

各第２の中実セクション７４の面積比Ａ（ｒ）は、Ａｓ（ｒ）／（Ａｓ（ｒ）＋Ａｏ（ｒ））に等しいと考えられ、ここで、ｒは、対応するパターン化反射器の中心からの距離であり、Ａｓ（ｒ）は、対応する第２の中実セクション７４の面積であり、Ａｏ（ｒ）は、対応する開放セクション７６の面積である。各第２の中実セクション７４の面積比Ａ（ｒ）は、距離ｒと共に減少し、その減少率は、距離ｒと共に減少する。

【0052】

８０で（光ボード基板２８と平行な平面内の）示されるような各第１の中実セクション７２のサイズ（すなわち、幅又は直径）は、各対応する光源３４のサイズ（すなわち、幅又は直径）よりも大きいと考えられる。各第１の中実セクション７２のサイズ８０は、各対応する光源３４のサイズに予め決められた値を乗じたものよりも小さいと考えられる。ある一定の例示的実施形態では、各光源３４のサイズが約０．５ミリメートルよりも大きいか又はそれに等しい時に、予め決められた値は、各第１の中実セクション７２のサイズが各光源３４のサイズの３倍未満であるように約２又は約３である場合がある。各光源３４のサイズが約０．５ミリメートル未満である時に、予め決められた値は、各パターン化反射器６４の各第１の中実セクション７２のサイズが各光源３４のサイズよりも大きい約１００マイクロメートルと約３００マイクロメートルの間の範囲内であるように光源３４とパターン化反射器６４の間の位置合わせ機能によって決定される場合がある。各第１の中実セクション７２は、各パターン化反射器６４が対応する光源３４と位置合わせすることができるほど十分に大きく、かつ適切な輝度均一性及び色均一性を達成するほど十分に小さい。

【0053】

本明細書に使用される時に、光源及びパターン化反射器に関して使用されるような用語「位置合わせされた」及び変形は、特定の光源にわたって（それと一致して）位置決めされ、かつパターン化反射器の中心が光源光出力分布の中心を通るかつ光源が結合されている（例えば、その上に堆積されている）光ボード基板面に直交する線上にあるように位置決めされたパターン化反射器を表す。１又は２以上のパターン化反射器は、１又は２以上の光源と位置合わせされる場合があり、１つのパターン化反射器は、１つの光源と位置合わせされる。同様に、特定の光源に「対応する」パターン化反射器は、特定の光源にわたって位置決めされたそのパターン化反射器である。

【0054】

パターン化反射器６４は、層厚と面カバレージの両方を変化させる場合があり、これは、２つの異なる目的に寄与することができる。光源のすぐ上方では、パターンは、光源に向けて戻すように、並びに光ボード基板内で誘導されることになる側面に光を拡散反射することにより、対応する光源からの「ホットスポット」を抑制することができる。光源位置から離れた場所では、パターンは、光ボード基板内で誘導された光を抽出するのに寄与することができる。バックライトユニットの全体機能は、バックライトから表示パネルに向けて放出された光の輝度をバックライトユニットの発光面全体にわたって均一にすることである。

【0055】

本発明の開示の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の開示の実施形態に様々な修正及び変形を行うことができることは当業者には明らかであろう。すなわち、本発明の開示は、そのような修正及び変形をそれらが添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲に入ることを条件として網羅するように意図している。

【符号の説明】

【0056】

１８ 光ボードアセンブリ
２８ 光ボード基板
３０ 第１の主面
３２ 第２の主面
７０ 離散反射スポット

【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】

【国際調査報告】