JP2020531904A - High dynamic range micro LED backlighting system and method - Google Patents

High dynamic range micro LED backlighting system and method Download PDF

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Abstract

本実施形態は、照明システムおよび方法に関し、特に、表示装置に光を提供するシステムおよび方法に関する。The present embodiment relates to lighting systems and methods, and in particular to systems and methods that provide light to display devices.

Description

関連出願の相互参照Cross-reference of related applications

本願は、米国特許法第119条の下、2018年6月26日出願の米国仮特許出願第62/689、980号、および、2017年8月24日出願の米国仮特許出願第62/549、531号の優先権の利益を主張し、各仮出願の内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。 This application is under Article 119 of the US Patent Law, US Provisional Patent Application Nos. 62/689, 980 filed June 26, 2018, and US Provisional Patent Application No. 62/549 filed August 24, 2017. Claiming the priority of No. 531 and the content of each provisional application is relied upon and incorporated herein by reference in its entirety.

本実施形態は、照明システムおよび方法に関し、特に、表示装置に光を提供するシステムおよび方法に関する。 The present embodiment relates to lighting systems and methods, and in particular to systems and methods that provide light to display devices.

いくつかの場合において、バックライトは、青色発光ダイオード(LED)アレイを有するプリント回路基板(PCB)と液晶表示(LCD)パネルの間に配置された量子ドット強調フィルム(QDEF)を用いて構成される。LEDからの光を広げるのに、LEDアレイとQDEFが互いに実質的に離間することが必要である。離間を必要とすることで、薄い表示装置の製作が制限されてしまう。 In some cases, the backlight is configured with a quantum dot enhancement film (QDEF) located between a printed circuit board (PCB) with a blue light emitting diode (LED) array and a liquid crystal display (LCD) panel. To. It is necessary that the LED array and the QDEF are substantially separated from each other in order to spread the light from the LED. The need for separation limits the production of thin display devices.

したがって、少なくとも上記理由から、従来の技術より進んだ表示装置用照明システムおよび方法が必要である。 Therefore, at least for the above reasons, there is a need for display device lighting systems and methods that are more advanced than conventional techniques.

本実施形態は、照明システムおよび方法に関し、特に、表示装置に光を提供するシステムおよび方法に関する。 The present embodiment relates to lighting systems and methods, and in particular to systems and methods that provide light to display devices.

本概要は、本発明のいくつかの実施形態を概説するにすぎない。「一実施形態において」、「一実施形態によれば」、「様々な実施形態において」、「1つ以上の実施形態において」、「特定の実施形態において」などの語句は、概して、それらの語句に続いて記載される特徴物、構造または特徴が、少なくとも1つの実施形態に含まれ、更に、1つより多くの実施形態に含まれうることを意味する。重要なことは、そのような語句は、必ずしも同じ実施形態のことを称するものではないことである。以下の詳細な記載、添付の請求項、および、添付の図面から、本発明の多くの他の実施形態が、より完全に明らかになるであろう。 This overview only outlines some embodiments of the present invention. Terms such as "in one embodiment", "according to one embodiment", "in various embodiments", "in one or more embodiments", "in a particular embodiment" are generally those. It means that the features, structures or features described following the phrase are included in at least one embodiment and may be included in more than one embodiment. Importantly, such terms do not necessarily refer to the same embodiment. Many other embodiments of the invention will be more fully apparent from the following detailed description, the accompanying claims, and the accompanying drawings.

本明細書の以下の部分で記載する図面を参照することで、様々な実施形態が更に理解されうる。図面では、類似の参照番号を、いくつかの図面で同様の構成要素を示すのに用いている。いくつかの場合において、参照番号に下付き文字の補助ラベルを付して、多数の同様の構成要素の1つを示している。補助ラベルがある場合に、それを特定せずに参照番号を記載した場合には、そのような多数の同様の構成要素の全てのことを称することを意図する。 Various embodiments can be further understood by reference to the drawings described in the following parts of the specification. In the drawings, similar reference numbers are used to indicate similar components in some drawings. In some cases, the reference number is subscripted with an auxiliary label to indicate one of many similar components. If there is an auxiliary label and the reference number is given without specifying it, it is intended to refer to all of such a large number of similar components.

いくつかの実施形態によるゾーン分割部を含むマイクロLEDバックライトを示している。Shown are micro LED backlights that include zone dividers according to some embodiments. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. いくつかの実施形態によるバックライトを製造するのに、単独で、または、組み合わせてのいずれかで用いうる様々な処理工程を示している。Various treatment steps that can be used alone or in combination to produce the backlight according to some embodiments are shown. 図1aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 1a is shown. 様々な実施形態による基材領域分割部を有さずに形成された他のマイクロLEDバックライトを示している。It shows other micro LED backlights formed without a substrate region segment according to various embodiments. 図2aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 2a is shown. 様々な実施形態による青色マイクロLED、赤色および緑色量子ドット、並びに、体積拡散部を用いた更に他のマイクロLEDバックライトを示している。Blue micro LEDs, red and green QDs, and yet other micro LED backlights with volume diffusers are shown according to various embodiments. 図3aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 3a is shown. 1つ以上の実施形態による量子ドット強調フィルム(QDEF)を用いた更に他のマイクロLEDバックライトを示している。Yet another micro LED backlight using a quantum dot enhanced film (QDEF) according to one or more embodiments is shown. 図4aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 4a is shown. いくつかの実施形態による蛍光体変換白色マイクロLEDを用いた更に他のマイクロLEDバックライトを示している。Yet another micro LED backlight using a fluorophore-converted white micro LED according to some embodiments is shown. 図5aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 5a is shown. 様々な他の実施形態による赤色/緑色/青色(RGB)マイクロLEDを用いた更に他のマイクロLEDバックライトを示している。Yet other micro LED backlights with red / green / blue (RGB) micro LEDs according to various other embodiments are shown. 図6aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 6a is shown. 1つ以上の実施形態による下面発光式RGBマイクロLEDを用いた更に他のマイクロLEDバックライトを示している。Yet another micro LED backlight using a bottom emitting RGB micro LED according to one or more embodiments is shown. 図7aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 7a is shown. いくつかの他の実施形態による下面発光式青色マイクロLEDを用いた更に他のマイクロLEDバックライトを示している。Yet another micro LED backlight using a bottom emitting blue micro LED according to some other embodiment is shown. 図8aのバックライトを含む表示装置を示している。A display device including the backlight of FIG. 8a is shown. 様々な実施形態によるバックライト式表示装置の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the backlight type display device by various embodiments. いくつかの実施形態によるバックライト式表示装置の他の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other manufacturing method of the backlight type display device by some Embodiment. 従来のバックライト式表示装置を、いくつかの実施形態による反射バックライト式表示装置と並べて示して、本実施形態を用いることで実現しうる表示装置の厚さの削減を示している。The conventional backlight type display device is shown side by side with the reflection backlight type display device according to some embodiments, and the reduction in the thickness of the display device that can be realized by using the present embodiment is shown.

本実施形態は、照明システムおよび方法に関し、特に、表示装置に光を提供するシステムおよび方法に関する。 The present embodiment relates to lighting systems and methods, and in particular to systems and methods that provide light to display devices.

様々な実施形態は、LCDパネルと、LCDパネルと相対的に固定して配置されたマイクロLEDバックライトとを含むLCD表示装置を提供する。マイクロLEDバックライトは、反射形成部と、透明基材と、少なくとも1つのマイクロLED素子とを含む。マイクロLED素子は、少なくとも1つのマイクロLED素子から発せられた光が、LCDパネルに到達する前に反射形成部から反射されると共に透明基材を透過するように、反射形成部および透明基材と相対的に配置される。いくつかの場合において、ヒートシンクが、反射形成部に接合される。 Various embodiments provide an LCD display device that includes an LCD panel and a micro LED backlight that is located relative to the LCD panel. The micro LED backlight includes a reflection forming portion, a transparent substrate, and at least one micro LED element. The micro LED element includes the reflection forming portion and the transparent base material so that the light emitted from at least one micro LED element is reflected from the reflection forming portion and transmitted through the transparent base material before reaching the LCD panel. They are placed relatively. In some cases, the heat sink is joined to the reflection forming part.

上記実施形態のいくつかの場合において、反射形成部は、限定するものではないが、(a)他の基材上に形成された量子ドット層、および、量子ドット層上に形成された金属層、(b)量子ドット強調フィルム、(c)1つの表面に金属層が形成された量子ドット強調フィルム、(d)金属層、(e)基材の表面に配置された拡散反射部、若しくは、(f)基材の表面に形成された量子ドット層、および、量子ドット層上に形成された金属層でありうる。 In some cases of the above embodiment, the reflection forming portion is (a) a quantum dot layer formed on another base material and a metal layer formed on the quantum dot layer. , (B) Quantum dot emphasizing film, (c) Quantum dot emphasizing film having a metal layer formed on one surface, (d) metal layer, (e) diffuse reflector arranged on the surface of a base material, or (F) It may be a quantum dot layer formed on the surface of the base material and a metal layer formed on the quantum dot layer.

上記実施形態の1つ以上の場合において、透明基材は、ガラスで形成される。上記実施形態のいくつかの他の場合において、透明基材は、半透明アルミナで形成される。上記実施形態の特定の場合において、マイクロLEDは、白色LEDである。いくつかのそのような場合において、反射形成部は、限定するものではないが、(a)金属層、または、(b)基材の表面に配置された拡散反射部である。他の特定の場合において、マイクロLEDは、青色LEDである。いくつかのそのような場合において、反射形成部は、限定するものではないが、(a)他の基材上に形成された量子ドット層、および、量子ドット層上に形成された金属層、(b)量子ドット強調フィルム、(c)1つの表面に金属層が形成された量子ドット強調フィルム、若しくは、(d)基材の表面に形成された量子ドット層、および、量子ドット層上に形成された金属層である。更に他の特定の場合において、マイクロLEDは、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含む。いくつかのそのような場合において、反射形成部は、限定するものではないが、(a)金属層、および、(b)第1の基材の表面に配置された拡散反射部である。 In one or more of the above embodiments, the transparent substrate is made of glass. In some other cases of the above embodiments, the transparent substrate is formed of translucent alumina. In the specific case of the above embodiment, the micro LED is a white LED. In some such cases, the reflection-forming portion is, but is not limited to, a (a) metal layer or (b) a diffuse reflector located on the surface of the substrate. In other specific cases, the micro LED is a blue LED. In some such cases, the reflection forming part is, but is not limited to, (a) a quantum dot layer formed on another substrate and a metal layer formed on the quantum dot layer. (B) Quantum dot enhancement film, (c) Quantum dot enhancement film having a metal layer formed on one surface, or (d) Quantum dot layer formed on the surface of a base material, and on the quantum dot layer. It is a formed metal layer. In yet other specific cases, micro LEDs include red LEDs, green LEDs, and blue LEDs. In some such cases, the reflection-forming portion is (a) a metal layer and (b) a diffuse-reflecting portion located on the surface of the first substrate, without limitation.

他の実施形態は、透明基材、反射形成部、および、少なくとも1つのマイクロLEDを含むバックライト装置を提供する。反射形成部は、透明基材の第1の面に形成されて、マイクロLEDは、透明基材の第2の面に形成される。マイクロLEDは、そこから発せられた光が透明基材を透過して、次に、反射形成部から反射されて反射光を生じるように向けられる。反射光は、バックライト装置から出射される光として提供される前に、透明基材を透過する。いくつかの場合において、反射形成部は、ヒートシンクが接合された金属層を含む。 Other embodiments provide a backlighting apparatus that includes a transparent substrate, a reflection forming section, and at least one micro LED. The reflection forming portion is formed on the first surface of the transparent base material, and the micro LED is formed on the second surface of the transparent base material. The micro LED is directed so that the light emitted from it passes through the transparent substrate and then is reflected from the reflection forming portion to generate reflected light. The reflected light passes through the transparent substrate before being provided as light emitted from the backlighting device. In some cases, the reflection forming part comprises a metal layer to which the heat sink is bonded.

上記実施形態のマイクロLEDが青色LEDを含むいくつかの場合において、反射形成部は、青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット層を含む。いくつかのそのような場合において、量子ドット層は、透明基材上に配置されて、量子ドット層は、金属層によって封止される。上記実施形態のマイクロLEDが青色LEDを含む他の場合において、反射形成部は、QDEFを含む。 In some cases where the micro LED of the above embodiment includes a blue LED, the reflection forming unit can act so as to color-convert the blue light emitted from the blue LED and reflect the red, green and blue component lights. Includes the quantum dot layer of. In some such cases, the quantum dot layer is placed on a transparent substrate and the quantum dot layer is sealed by a metal layer. In other cases where the micro LED of the above embodiment includes a blue LED, the reflection forming portion includes a QDEF.

少なくとも1つのマイクロLEDが、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含む上記実施形態の様々な場合において、反射形成部は、透明基材上に配置された拡散反射部、または、透明基材上に配置された金属層を含む。上記実施形態のいくつかの場合において、透明基材は、半透明アルミナで形成される。上記実施形態の他の場合において、透明基材は、ガラスで形成される。 In various cases of the above embodiment where the at least one micro LED comprises a red LED, a green LED, and a blue LED, the reflection forming portion is a diffuse reflection portion or a transparent base material arranged on the transparent base material. Includes a metal layer placed on top. In some cases of the above embodiments, the transparent substrate is formed of translucent alumina. In other cases of the above embodiments, the transparent substrate is made of glass.

更に他の実施形態は、照明形成部および反射形成部を含むバックライトを提供する。照明形成部は、透明基材、および、透明基材の表面に配置された少なくとも1つのマイクロLEDを含む。マイクロLEDは、そこから発せられた光が透明基材から離れるように向けられる。反射形成部は、反射層を含む。反射形成部は、少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた光が反射層から反射光として反射するように、照明形成部と相対的に位置して、反射光は、バックライト装置から出射される光出射として、透明基材を透過する。いくつかの場合において、反射形成部は、ヒートシンクが接合された金属層を含む。 Yet another embodiment provides a backlight that includes an illumination forming part and a reflection forming part. The illumination forming unit includes a transparent base material and at least one micro LED arranged on the surface of the transparent base material. The micro LED is directed so that the light emitted from it is directed away from the transparent substrate. The reflection forming portion includes a reflection layer. The reflection forming unit is located relative to the illumination forming unit so that the light emitted from at least one micro LED is reflected as reflected light from the reflecting layer, and the reflected light is the light emitted from the backlight device. As an emission, it penetrates a transparent substrate. In some cases, the reflection forming part comprises a metal layer to which the heat sink is bonded.

上記実施形態のいくつかの場合において、透明基材は、半透明アルミナである。上記実施形態の他の場合において、透明基材は、ガラスである。上記実施形態の様々な場合において、マイクロLEDが配置された透明基材の面は、透明基材の第1の面であり、照明形成部は、更に、透明基材の第2の面に形成されたガラス体積拡散部を含む。上記実施形態のいくつかの場合において、マイクロLEDは、青色LEDである。そのようないくつかの場合において、反射層は、青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット強調フィルム、並びに、量子ドット強調フィルム上に成膜された金属層を含む。 In some cases of the above embodiments, the transparent substrate is translucent alumina. In other cases of the above embodiment, the transparent substrate is glass. In various cases of the above embodiments, the surface of the transparent substrate on which the micro LEDs are arranged is the first surface of the transparent substrate, and the illumination forming portion is further formed on the second surface of the transparent substrate. Includes a glass volume diffuser. In some cases of the above embodiments, the micro LED is a blue LED. In some such cases, the reflective layer is a quantum dot-enhanced film capable of color-converting the blue light emitted from the blue LED to reflect the red, green and blue component lights, as well as the quantum. Includes a metal layer formed on the dot-enhancing film.

上記実施形態の様々な場合において、透明基材は、第1の透明基材であり、反射形成部は、第2の透明基材上に配置された反射層を含み、少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた光は、反射層から反射される前に第2の基材を透過する。いくつかのそのようなマイクロLEDが青色LEDである場合において、反射層は、第2の透明基材上に形成された量子ドット層、および、量子ドット層上に形成された金属層を含む。いくつかの場合において、ゾーン分割部が、第2の透明基材に形成される。ゾーン分割部は、第2の透明基材の第1の面と第2の透明基材の第2の面の間に少なくとも部分的に延伸する先細の壁部を示す。いくつかの特定の場合において、第2の透明基材の先細の側壁部は、金属層で覆われる。他の特定の場合において、第2の透明基材の先細の側壁部は、量子ドット層と金属層の両方で覆われる。 In various cases of the above embodiments, the transparent substrate is a first transparent substrate, and the reflection forming portion includes a reflective layer arranged on the second transparent substrate, from at least one micro LED. The emitted light passes through the second substrate before being reflected from the reflective layer. In the case where some such micro LEDs are blue LEDs, the reflective layer includes a quantum dot layer formed on a second transparent substrate and a metal layer formed on the quantum dot layer. In some cases, zone dividers are formed on the second transparent substrate. The zoning section indicates a tapered wall portion that extends at least partially between the first surface of the second transparent substrate and the second surface of the second transparent substrate. In some specific cases, the tapered side wall of the second transparent substrate is covered with a metal layer. In other specific cases, the tapered side wall of the second transparent substrate is covered with both a quantum dot layer and a metal layer.

図1aを参照すると、いくつかの実施形態による様々なゾーンの間にゾーン分割部140(140a、140b)を含むマイクロLEDバックライト100を示している。マイクロLEDバックライト100は、照明形成部121、および、反射形成部136を含む。 Referring to FIG. 1a, a micro LED backlight 100 including zone dividers 140 (140a, 140b) between various zones according to some embodiments is shown. The micro LED backlight 100 includes an illumination forming unit 121 and a reflection forming unit 136.

照明形成部121は、透明層110上に配置された散乱面105を含む。いくつかの実施形態において、透明層110は、半透明アルミナで形成される。そのような半透明アルミナは、青色マイクロLED115(115a、115b、115cと示した)を各々の電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用する。半透明アルミナは、(ガラスの約1W/m・Kに対し、約40W/m・K程度の)比較的高い熱伝導率も提供する。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、青色マイクロLED115によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうる照明形成部121の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。更に、半透明アルミナの半透明性は、バルク拡散部として作用することによって、反射形成部136によって反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助ける。散乱面105は、透明層110によって生じた拡散を更に高め、そのような散乱面105は、透明層110の表面の任意の構造物またはパターン、並びに/若しくは、透明層110の表面に形成された材料でありうる。 The illumination forming unit 121 includes a scattering surface 105 arranged on the transparent layer 110. In some embodiments, the transparent layer 110 is made of translucent alumina. Such translucent alumina acts as a circuit board that connects the blue micro LEDs 115 (denoted as 115a, 115b, 115c) to their respective power sources and / or controls. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material having such a high thermal conductivity, the heat generated by the blue micro LED 115 is transferred laterally to the edge of the illumination forming portion 121 on which a heat sink (not shown) can be placed outside the field opening. Provide a mechanism for diverging in the direction. Furthermore, the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned by the reflection forming unit 136 by acting as a bulk diffuser. The scattering surface 105 further enhances the diffusion generated by the transparent layer 110, and such a scattering surface 105 is formed on any structure or pattern on the surface of the transparent layer 110 and / or on the surface of the transparent layer 110. It can be a material.

青色マイクロLED115(つまり、115a、115b、115c)は、透明層110に導電性トレース(不図示)を用いて接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、青色マイクロLED115が半田付けされる金属トレースである。様々な場合において、アーチファクト、および、望まないモアレパターンを削減するように、導電性トレースは、直線ではなく、ジグザグまたは杉綾状パターンでありうる。青色マイクロLED115は、従来から知られた任意の種類の青色発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な青色発光ダイオードが分かるだろう。青色マイクロLED115は、そこから動作中に発せられた光が透明層110から離れるように載置される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED115は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向きの素子である。他の実施形態において、青色マイクロLED115は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。本明細書の記載では、上記縦向きの素子を用いるものとする。 The blue micro LED 115 (ie, 115a, 115b, 115c) is connected to the transparent layer 110 using a conductive trace (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the blue micro LED 115 is soldered. In various cases, the conductive trace can be a zigzag or cedar pattern rather than a straight line to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The blue micro LED 115 can be any type of conventionally known blue light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of blue light emitting diodes that can be used for different embodiments. The blue micro LED 115 is placed so that the light emitted from the blue micro LED 115 during operation is separated from the transparent layer 110. In some embodiments, the blue micro LED 115 is a lateral element in which contacts to both p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the blue microLED 115 is a vertically oriented device in which the contact with the p-type material is on one side of the device and the contact with the n-type material is on the other side of the device. In the description of the present specification, the above-mentioned vertical element is used.

そのような縦向きの素子を用いる場合には、各マイクロLED115の側壁部は開放されたままで、各素子の最上部と底部の両方との接触部を形成しうるようにする。各青色マイクロLED115同士の短絡を防ぐために、平面化層120を、各青色マイクロLED115の最上部を露出したままにしながら青色マイクロLED115の側面を内包するように、各青色マイクロLED115の間に形成する。平面化層120は、青色マイクロLED115を囲む層を形成するのに適した任意の非導電性の透明材料で形成される。いくつかの実施形態において、平面化層120は、ポリマーで形成される。透明導電層125と各青色マイクロLED115の間で導電接続が確立されるように、透明導電層125を、平面化層120の上に形成する。したがって、青色マイクロLED115が、上記縦向きの素子であると仮定すると、各青色マイクロLED115の片側への電気接触部を、透明層110を用いて形成し、各青色マイクロLED115の他方の側への電気接触部を、透明導電層125を用いて形成する。透明導電層125は、略透明かつ導電性の任意の材料で形成されうる。いくつかの実施形態において、透明導電層125は、酸化インジウムスズ(ITO)で形成される。 When such a vertically oriented element is used, the side wall of each micro LED 115 remains open so that a contact with both the top and bottom of each element can be formed. In order to prevent short circuits between the blue micro LEDs 115, a flattening layer 120 is formed between the blue micro LEDs 115 so as to include the side surface of the blue micro LEDs 115 while leaving the uppermost portion of the blue micro LEDs exposed. .. The flattening layer 120 is made of any non-conductive transparent material suitable for forming a layer surrounding the blue micro LED 115. In some embodiments, the flattening layer 120 is made of a polymer. The transparent conductive layer 125 is formed on the flattening layer 120 so that a conductive connection is established between the transparent conductive layer 125 and each blue micro LED 115. Therefore, assuming that the blue micro LED 115 is the vertically oriented element, an electrical contact portion to one side of each blue micro LED 115 is formed by using the transparent layer 110, and each blue micro LED 115 is attached to the other side. The electrical contact portion is formed by using the transparent conductive layer 125. The transparent conductive layer 125 can be formed of any material that is substantially transparent and conductive. In some embodiments, the transparent conductive layer 125 is made of indium tin oxide (ITO).

反射形成部136は、基材135上に配置された反射層151を含む。反射層151は、基材135上に配置された量子ドット層150、および、量子ドット層150上に配置された金属層155を含む。量子ドット層150は、青色マイクロLED115から発せられた光を反射するように作用する多数の量子ドットを含む。いくつかの場合において、量子ドット層150の量子ドットのサイズおよび形状は、青色マイクロLED115からの青色光線が各量子ドットに当たった時に、各量子ドットが定められた周波数範囲の光を発するように設計される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED115からの青色光線が量子ドット層150の量子ドットに当たると、赤色または緑色光の等方性再発光を生じる。 The reflection forming unit 136 includes a reflection layer 151 arranged on the base material 135. The reflective layer 151 includes a quantum dot layer 150 arranged on the base material 135 and a metal layer 155 arranged on the quantum dot layer 150. The quantum dot layer 150 includes a large number of quantum dots that act to reflect the light emitted from the blue micro LED 115. In some cases, the size and shape of the quantum dots in the quantum dot layer 150 is such that when the blue light from the blue micro LED 115 hits each quantum dot, each quantum dot emits light in a defined frequency range. Designed. In some embodiments, when a blue ray from the blue microLED 115 hits the quantum dots of the quantum dot layer 150, it causes isotropic re-emission of red or green light.

量子ドット層150として特定される色変換要素を製作するには、様々なアプローチを用いうるので、量子ドット層150は、異なる実施形態において、異なる構成を示しうる。一例として、(例えば、スプレー成膜、または、スロットダイコーティングによって)大きいシートに亘って、多数の量子ドットをポリマー懸濁液に混合しうる。次に、基材135を、反射形成部136の曇ったゾーンのサイズに合う大きさの断片へと切断または分離する。そのような曇ったゾーンは、例えば、384のゾーンを有する65インチ(約165cm)の表示部の場合には、50×60mmの領域でありうる。本明細書の開示に基づき、当業者であれば、異なる実施形態との関係で用いうる多数の曇ったゾーンのサイズが分かるだろう。 The quantum dot layer 150 can exhibit different configurations in different embodiments, as different approaches can be used to make the color transforming element identified as the quantum dot layer 150. As an example, a large number of quantum dots can be mixed into a polymer suspension over a large sheet (eg, by spray deposition or slot die coating). The substrate 135 is then cut or separated into fragments sized to fit the size of the cloudy zone of the reflection forming section 136. Such a cloudy zone can be, for example, a 50 x 60 mm region in the case of a 65 inch (about 165 cm) display with 384 zones. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the size of a number of cloudy zones that can be used in relation to different embodiments.

本実施形態に示したように基材を切断する工程は、基材135のガラスを面取りする工程を含み、照明形成部121に取り付けられた時に基材135の各部分の間で三角形状のゾーン分割部140を生じる角錐台形状が実現される。青色マイクロLEDからの青色光線が量子ドット層150の量子ドットに当たると、それにより生じる再発光は等方性であるが、反射部は、光がLCDパネルに向かうように、望ましい向きに変える。これは、全ての光が、照明形成部121を通って戻り、直に漏れ出ることが可能なことを意味する。望ましくないクロストークを生じうる隣接したゾーンへ重大な光の漏れを防ぐために、基材135を、上記角錐台形状で形成し、それらの間にゾーン分割部140を備えるようにする。再発光して変換部と平行に近い急な角度で進行する光が、角錐台の斜めの角度の側壁部に当たると、その光は、隣接したゾーンへと進行するのではなく、照明形成部121に向かって戻るように向けられる。隣接したゾーン間で、いくらかの光の漏れが望ましいことがありうるので、光が透明層110を透過する時に光を隣接したゾーン内へと導くようにしうるが、透明層110の広すぎる領域に亘る前に、散乱面105が取出しを促進する。 As shown in this embodiment, the step of cutting the base material includes a step of chamfering the glass of the base material 135, and a triangular zone between each portion of the base material 135 when attached to the illumination forming portion 121. A pyramidal trapezoidal shape that produces the split portion 140 is realized. When the blue light from the blue micro LED hits the quantum dots in the quantum dot layer 150, the resulting re-emission is isotropic, but the reflector turns the light in the desired direction so that it points toward the LCD panel. This means that all light can return through the illumination forming unit 121 and leak directly. In order to prevent significant light leakage to adjacent zones that can cause unwanted crosstalk, the substrate 135 is formed in the pyramidal trapezoidal shape with a zone divider 140 between them. When light that re-emits and travels at a steep angle close to parallel to the conversion unit hits the side wall at an oblique angle of the pyramid, the light does not travel to the adjacent zone, but the illumination forming unit 121. Directed back towards. Some light leakage between adjacent zones may be desirable, so that light can be directed into the adjacent zones as it passes through the transparent layer 110, but in areas of the transparent layer 110 that are too wide. Before crossing, the scattering surface 105 promotes extraction.

図示した場合において、量子ドット層150を基材135の上に形成した後に、基材135を切断している。他の場合において(不図示)、量子ドット層150を基材135の上に形成する前に、基材135を切断する。そのように予め切断することで、量子ドット層150を、切断処理によって露出した基材の側壁部まで延伸するようにする機会を提供する(つまり、量子ドット層150が、基材135を、介在するゾーン分割部140から分離する)。基材135の切断側壁部まで延伸する量子ドット層150を有することは、青色マイクロLED115からの実質的な青色出射光が基材135の側壁部に当たると予想される場合に、望ましことがありうる。 In the illustrated case, the quantum dot layer 150 is formed on the base material 135, and then the base material 135 is cut. In other cases (not shown), the substrate 135 is cut before the quantum dot layer 150 is formed on the substrate 135. Such pre-cutting provides an opportunity for the quantum dot layer 150 to extend to the side wall of the substrate exposed by the cutting process (ie, the quantum dot layer 150 intervenes the substrate 135). (Separate from the zone dividing portion 140). Having a quantum dot layer 150 extending to the cut side wall of the substrate 135 may be desirable when it is expected that the substantial blue emission light from the blue microLED 115 will hit the side wall of the substrate 135. sell.

金属層155は、反射層としてと、量子ドット層150の量子ドットを封止するためとの両方で作用する。金属層155は、基材135の切断後に形成され、したがって、金属層155は、基材135の切断側壁部を覆うように延伸する。基材135を、量子ドット層150の形成後に切断した場合、金属層155は、基材135の側壁部上に直接成膜される。その代わりに、基材135を、量子ドット層150の形成前に切断した場合、金属層155は、基材135の側壁部上に延伸する量子ドット層上に配置される。金属層155は、反射性で、かつ、熱を伝達する任意の金属で形成されうる。1つの特定の実施形態において、金属層155は、スパッタリングされたアルミニウム層である。量子ドット層150の量子ドットを反射に用いて、青色マイクロLED115から発せられた青色光線を反射して、照明形成部121に向かって戻すことを意図するので、金属層155の露出した側にアクセス自在である。ヒートシンク(不図示)を金属層155に接合して、量子ドットを冷却しうる。この冷却処理により、量子ドットを冷却が可能でない場合より強く励起し、したがって、輝度を高めうる。 The metal layer 155 acts both as a reflective layer and for sealing the quantum dots of the quantum dot layer 150. The metal layer 155 is formed after cutting the base material 135, so that the metal layer 155 extends so as to cover the cut side wall portion of the base material 135. When the base material 135 is cut after the formation of the quantum dot layer 150, the metal layer 155 is directly formed on the side wall portion of the base material 135. Instead, when the substrate 135 is cut before the quantum dot layer 150 is formed, the metal layer 155 is placed on the quantum dot layer extending over the side wall of the substrate 135. The metal layer 155 can be made of any metal that is reflective and conducts heat. In one particular embodiment, the metal layer 155 is a sputtered aluminum layer. Since it is intended that the quantum dots of the quantum dot layer 150 are used for reflection to reflect the blue light rays emitted from the blue micro LED 115 and returned toward the illumination forming unit 121, the exposed side of the metal layer 155 is accessed. It's free. A heat sink (not shown) can be bonded to the metal layer 155 to cool the quantum dots. This cooling process can excite the quantum dots more strongly than if cooling is not possible, thus increasing the brightness.

上記のように、いくつかの場合において、基材135は、ガラスで形成される。本明細書の開示に基づいて、当業者であれば、異なる実施形態について、基材に用いうる様々なガラス組成物が分かるだろう。 As mentioned above, in some cases the substrate 135 is made of glass. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the various glass compositions that can be used as substrates for different embodiments.

ある実施形態において、基材135は、例えば、約0.1mmから約2.5mm、約0.3mmから約2mm、約0.5mmから約1.5mm、または、約0.7mmから約1mmの範囲、並びに、それらの全ての範囲および部分範囲を含む約3mm以下の厚さを有するガラスで形成されうる。基材135は、表示装置で用いられる従来から知られた任意の材料を含み、それは、アルミノケイ酸塩、アルカリ‐アルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルカリ‐ホウケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、アルカリ−アルミノホウケイ酸塩、ソーダライム、または、他の適したガラスを含みうる。ガラスの導光板としての使用に適した市販のガラスは、限定しない例として、例えば、Corning IncorporatedのEAGLE XG(登録商標)、Lotus(商標)、Willow(登録商標)、Iris(商標)、および、Gorilla(登録商標)ガラスを含む。 In certain embodiments, the substrate 135 is, for example, from about 0.1 mm to about 2.5 mm, from about 0.3 mm to about 2 mm, from about 0.5 mm to about 1.5 mm, or from about 0.7 mm to about 1 mm. It can be formed of glass having a thickness of about 3 mm or less, including ranges, as well as all and subranges thereof. Substrate 135 includes any conventionally known material used in the display device, which is aluminosilicate, alkali-aluminosilicate, borosilicate, alkali-borosilicate, aluminosilicate, alkali-. It may contain aluminosilicate, soda lime, or other suitable glass. Commercially available glass suitable for use as a light guide plate of glass is not limited to, for example, Corning Incorporated EAGLE XG®, Rotus ™, Willow®, Iris ™, and Includes Gorilla® glass.

いくつかの限定するものではないガラス組成物は、約50モル%から約90モル%のSiO、0モル%から約20モル%のAl、0モル%から約20モル%のB、0モル%から約20モル%のP、および、0モル%から約25モル%のROを含み、但し、Rは、Li、Na、K、Rb、Csの任意の1つ以上であり、xは2であるか、または、Zn、Mg、Ca、Sr、または、Baであり、xは1である。いくつかの実施形態において、RO‐Al>0であるか、0<RO‐Al<15であるか、x=2、および、RO‐Al<15であるか、RO‐Al<2であるか、x=2、および、RO‐Al‐MgO>−15であるか、0<(RO‐Al)<25、−11<(RO‐Al)<11、および、−15<(RO‐Al‐MgO)<11であるか、並びに/若しくは、−1<(RO‐Al)<2、および、−6<(RO‐Al‐MgO)<1である。いくつかの実施形態において、ガラスは、各Co、Ni、および、Crを、1ppm未満含む。いくつかの実施形態において、Feの濃度は、<約50ppm、<約20ppm、または、<約10ppmである。他の実施形態において、Fe+30Cr+35Ni<約60ppm、Fe+30Cr+35Ni<約40ppm、Fe+30Cr+35Ni<約20ppm、または、Fe+30Cr+35Ni<約10ppmである。他の実施形態において、ガラスは、約60モル%から約80モル%のSiO、約0.1モル%から約15モル%のAl、0モル%から約12モル%のB、約0.1モル%から約15モル%のRO、および、約0.1モル%から約15モル%のROを含み、但し、Rは、Li、Na、K、Rb、Csの任意の1つ以上であり、xは2であるか、または、Zn、Mg、Ca、Sr、または、Baであり、xは1である。 Some non-limiting glass compositions are about 50 mol% to about 90 mol% SiO 2 , 0 mol% to about 20 mol% Al 2 O 3 , 0 mol% to about 20 mol% B. 2 O 3 , 0 mol% to about 20 mol% P 2 O 5 and 0 mol% to about 25 mol% R x O, where R is Li, Na, K, Rb, Cs. Any one or more, x is 2, or Zn, Mg, Ca, Sr, or Ba, and x is 1. In some embodiments, R x O-Al 2 O 3 > 0, 0 <R x O-Al 2 O 3 <15, x = 2, and R 2 O-Al 2 O. 3 <15, R 2 O-Al 2 O 3 <2, x = 2, and R 2 O-Al 2 O 3- MgO> -15, 0 <(R x O) -Al 2 O 3 ) <25, -11 <(R 2 O-Al 2 O 3 ) <11, and -15 <(R 2 O-Al 2 O 3- MgO) <11, and / Alternatively, -1 <(R 2 O-Al 2 O 3 ) <2 and -6 <(R 2 O-Al 2 O 3- MgO) <1. In some embodiments, the glass contains less than 1 ppm of each Co, Ni, and Cr. In some embodiments, the concentration of Fe is <about 50 ppm, <about 20 ppm, or <about 10 ppm. In other embodiments, Fe + 30Cr + 35Ni <about 60 ppm, Fe + 30Cr + 35Ni <about 40 ppm, Fe + 30Cr + 35Ni <about 20 ppm, or Fe + 30Cr + 35Ni <about 10 ppm. In other embodiments, the glass is about 60 mol% to about 80 mol% SiO 2 , about 0.1 mol% to about 15 mol% Al 2 O 3 , 0 mol% to about 12 mol% B 2 O 3 , containing about 0.1 mol% to about 15 mol% R 2 O, and about 0.1 mol% to about 15 mol% RO, where R is Li, Na, K, Rb, Any one or more of Cs, x is 2, or Zn, Mg, Ca, Sr, or Ba, and x is 1.

他の実施形態において、ガラス組成物は、約65.79モル%から約78.17モル%のSiO、約2.94モル%から約12.12モル%のAl、約0モル%から約11.16モル%のB、約0モル%から約2.06モル%のLiO、約3.52モル%から約13.25モル%のNaO、約0モル%から約4.83モル%のKO、約0モル%から約3.01モル%のZnO、約0モル%から約8.72モル%のMgO、約0モル%から約4.24モル%のCaO、約0モル%から約6.17モル%のSrO、約0モル%から約4.3モル%のBaO、および、約0.07モル%から約0.11モル%のSnOを含みうる。 In other embodiments, the glass composition is about 65.79 mol% to about 78.17 mol% SiO 2 , about 2.94 mol% to about 12.12 mol% Al 2 O 3 , about 0 mol. % To about 11.16 mol% B 2 O 3 , about 0 mol% to about 2.06 mol% Li 2 O, about 3.52 mol% to about 13.25 mol% Na 2 O, about 0 K from the molar% to about 4.83 mol% 2 O, ZnO about 0 mole% to about 3.01 mol%, MgO from about 0 mole% to about 8.72 mol%, from about 0 mole% to about 4. 24 mol% CaO, about 0 mol% to about 6.17 mol% SrO, about 0 mol% to about 4.3 mol% BaO, and about 0.07 mol% to about 0.11 mol% SnO 2 may be included.

更なる実施形態において、基材135は、0.95から3.23のRO/Alの比を有するガラスを含みうるものであり、但し、Rは、Li、Na、K、Rb、および、Csの任意の1つ以上であり、xは2である。更なる実施形態において、ガラスは、1.18から5.68のRO/Alの比を含みうるもので、但し、Rは、Li、Na、K、Rb、および、Csの任意の1つ以上であり、xは2であるか、または、Rは、Zn、Mg、Ca、Sr、または、Baであり、xは1である。更なる実施形態において、ガラスは、−4.25から4.0のRO‐Al‐MgOを含みうるもので、但し、Rは、Li、Na、K、Rb、および、Csの任意の1つ以上であり、xは2である。更なる実施形態において、ガラスは、約66モル%から約78モル%のSiO、約4モル%から約11モル%のAl、約4モル%から約11モル%のB、約0モル%から約2モル%のLiO、約4モル%から約12モル%のNaO、約0モル%から約2モル%のKO、約0モル%から約2モル%のZnO、約0モル%から約5モル%のMgO、約0モル%から約2モル%のCaO、約0モル%から約5モル%のSrO、約0モル%から約2モル%のBaO、および、約0モル%から約2モル%のSnOを含みうる。 In a further embodiment, the substrate 135 may comprise a glass having a ratio of R x O / Al 2 O 3 from 0.95 to 3.23, where R is Li, Na, K, Any one or more of Rb and Cs, where x is 2. In a further embodiment, the glass may contain a ratio of R x O / Al 2 O 3 from 1.18 to 5.68, where R is Li, Na, K, Rb, and Cs. Any one or more, x is 2, or R is Zn, Mg, Ca, Sr, or Ba, and x is 1. In a further embodiment, the glass may contain R x O-Al 2 O 3 -MgO of -4.25 to 4.0, where R is Li, Na, K, Rb, and Cs. Is any one or more of, and x is 2. In a further embodiment, the glass is about 66 mol% to about 78 mol% SiO 2 , about 4 mol% to about 11 mol% Al 2 O 3 , and about 4 mol% to about 11 mol% B 2 O. 3. About 0 mol% to about 2 mol% Li 2 O, about 4 mol% to about 12 mol% Na 2 O, about 0 mol% to about 2 mol% K 2 O, about 0 mol% to about 0 mol% 2 mol% ZnO, about 0 mol% to about 5 mol% MgO, about 0 mol% to about 2 mol% CaO, about 0 mol% to about 5 mol% SrO, about 0 mol% to about 2 mol It may contain% BaO and about 0 mol% to about 2 mol% SnO 2 .

更なる実施形態において、ガラス基材は、約72モル%から約80モル%のSiO、約3モル%から約7モル%のAl、約0モル%から約2モル%のB、約0モル%から約2モル%のLiO、約6モル%から約15モル%のNaO、約0モル%から約2モル%のKO、約0モル%から約2モル%のZnO、約2モル%から約10モル%のMgO、約0モル%から約2モル%のCaO、約0モル%から約2モル%のSrO、約0モル%から約2モル%のBaO、および、約0モル%から約2モル%のSnOを含むガラス材料を含みうる。ある実施形態において、ガラスは、約60モル%から約80モル%のSiO、約0モル%から約15モル%のAl、約0モル%から約15モル%のB、および、約2モル%から約50モル%のROを含みうるもので、但し、Rは、Li、Na、K、Rb、および、Csの任意の1つ以上であり、xは2であるか、または、Rは、Zn、Mg、Ca、Sr、または、Baであり、xは1であり、更に、Fe+30Cr+35Ni<約60ppmである。 In a further embodiment, the glass substrate is about 72 mol% to about 80 mol% SiO 2 , about 3 mol% to about 7 mol% Al 2 O 3 , about 0 mol% to about 2 mol% B. 2 O 3 , about 0 mol% to about 2 mol% Li 2 O, about 6 mol% to about 15 mol% Na 2 O, about 0 mol% to about 2 mol% K 2 O, about 0 mol% From about 2 mol% ZnO, about 2 mol% to about 10 mol% MgO, about 0 mol% to about 2 mol% CaO, about 0 mol% to about 2 mol% SrO, about 0 mol% to about It may include a glass material containing 2 mol% BaO and about 0 mol% to about 2 mol% SnO 2 . In certain embodiments, the glass is about 60 mol% to about 80 mol% SiO 2 , about 0 mol% to about 15 mol% Al 2 O 3 , and about 0 mol% to about 15 mol% B 2 O 3. , And may contain from about 2 mol% to about 50 mol% R x O, where R is any one or more of Li, Na, K, Rb, and Cs, where x is 2. Or R is Zn, Mg, Ca, Sr, or Ba, x is 1, and Fe + 30Cr + 35Ni <about 60 ppm.

いくつかの実施形態において、基材135は、約−0.005から約0.05の範囲、または、約0.005から約0.015の範囲など、0.05未満(例えば、約−0.005、−0.004、−0.003、−0.002、−0.001、0、0.001、0.002、0.003、0.004、0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.011、0.012、0.013、0.014、0.015、0.02、0.03、0.04、または、0.05)の色ずれΔを含みうる。他の実施形態において、ガラス基材は、0.008未満の色ずれを含みうる。ある実施形態によれば、ガラス基材は、約3dB/m未満、約2dB/m未満、約1dB/m未満、約0.5dB/m未満、約0.2dB/m未満、または、更に低い値など、約4dB/m未満の(例えば、吸収および/または散乱損失による)光減衰αを有しうるもので、例えば、約420〜750nmの波長範囲について、約0.2dB/mから約4dB/mの範囲でありうる。 In some embodiments, the substrate 135 is less than 0.05 (eg, about -0), such as in the range of about -0.005 to about 0.05, or about 0.005 to about 0.015. .005, -0.004, -0.003, -0.002, -0.001, 0, 0.001, 0.002, 0.003, 0.004, 0.005, 0.006, 0 .007, 0.008, 0.009, 0.010, 0.011, 0.012, 0.013, 0.014, 0.015, 0.02, 0.03, 0.04, or 0 It may include the color shift Δ of 0.05). In other embodiments, the glass substrate may contain less than 0.008 color shifts. According to certain embodiments, the glass substrate is less than about 3 dB / m, less than about 2 dB / m, less than about 1 dB / m, less than about 0.5 dB / m, less than about 0.2 dB / m, or even lower. It can have a light attenuation α 1 such as a value less than about 4 dB / m (eg, due to absorption and / or scattering loss), eg, from about 0.2 dB / m for a wavelength range of about 420-750 nm. It can be in the range of 4 dB / m.

減衰は、光源からの入射光が長さLの透明基材を透過する光透過率T(λ)を測定し、この透過率を光源スペクトルT(λ)によって正規化することによって特定しうる。減衰は、α(λ)=−10/L×log10(T(λ)/T(λ))によって、dB/mの単位で得られ、但し、Lは、メートルで表した長さであり、T(λ)およびT(λ)は、放射量の単位で測定される。 Attenuation is specified by measuring the light transmittance TL (λ) through which the incident light from the light source passes through a transparent substrate of length L and normalizing this transmittance with the light source spectrum T 0 (λ). sell. Attenuation is obtained in units of dB / m by α (λ) = -10 / L × log 10 ( TL (λ) / T L (λ)), where L is the length in meters. TL (λ) and TL (λ) are measured in units of radiation.

基材135は、いくつかの実施形態において、例えばイオン交換によって、化学的に強化されたガラスを含みうる。イオン交換処理中に、ガラスシートの表面または表面近くのガラスシート内のイオンは、例えば、塩浴からのそれより大きい金属イオンと交換されうる。より大きいイオンをガラスに取り込むことで、表面に近い領域で圧縮応力を生じることによって、シートが強化されうる。対応する引張応力を、ガラスシートの中心領域内で生じて、圧縮応力と釣り合いうる。 Substrate 135 may include, in some embodiments, chemically strengthened glass, for example by ion exchange. During the ion exchange process, ions in the glass sheet on or near the surface of the glass sheet can be exchanged, for example, with larger metal ions from a salt bath. By incorporating larger ions into the glass, the sheet can be strengthened by creating compressive stresses in the region near the surface. Corresponding tensile stresses can occur within the central region of the glass sheet and balance the compressive stresses.

イオン交換は、例えば、ガラスを、溶融塩浴に所定の時間、浸漬することによって行われうる。例示的な塩浴は、限定するものではないが、KNO、LiNO、NaNO、RbNO、および、それらの組合せを含みうる。溶融塩浴の温度および処理時間は、様々でありうる。望ましい利用例に応じて、時間および温度を決定するのは、当業者の能力の範囲内である。限定するものではない例として、溶融塩浴の温度は、約400℃から約500℃など、約400℃から約800℃の範囲であり、所定の時間は、約4時間から約10時間など、約4から約24時間でありうるものであるが、他の温度と時間の組合せも企図している。限定するものではない例として、ガラスを、KNO浴に、例えば、約450℃で約6時間、浸漬して、表面圧縮応力を与えるK付加層を取得しうる。 Ion exchange can be performed, for example, by immersing the glass in a molten salt bath for a predetermined time. An exemplary salt bath may include, but is not limited to, KNO 3 , LiNO 3 , NaNO 3 , RbNO 3 , and combinations thereof. The temperature and treatment time of the molten salt bath can vary. It is within the ability of one of ordinary skill in the art to determine the time and temperature according to the desired use case. As a non-limiting example, the temperature of the molten salt bath is in the range of about 400 ° C. to about 800 ° C., such as about 400 ° C. to about 500 ° C., and the predetermined time is about 4 hours to about 10 hours, etc. It can be from about 4 to about 24 hours, but other combinations of temperature and time are also intended. As a non-limiting example, glass can be immersed in a KNO 3 bath, for example, at about 450 ° C. for about 6 hours to obtain a K-added layer that imparts surface compressive stress.

反射形成部136は、光学的に透明な接着剤130を基材135の表面と透明導電層125の間に用いて、照明形成部121に取り付けられる。光学的に透明な接着剤130は、反射形成部136を照明形成部121に取り付けて保持可能な任意の接着材料で作られうる。いくつかの実施形態において、光学的に透明な接着剤130は、UV硬化されるアクリル系液体である。 The reflection forming portion 136 is attached to the illumination forming portion 121 by using an optically transparent adhesive 130 between the surface of the base material 135 and the transparent conductive layer 125. The optically transparent adhesive 130 can be made of any adhesive material capable of attaching and holding the reflection forming portion 136 to the illumination forming portion 121. In some embodiments, the optically transparent adhesive 130 is a UV-curable acrylic liquid.

図1b〜1iを参照すると、マイクロLEDバックライト100と同様のバックライトを製造するのに単独または組み合わせて用いうる、いくつかの実施形態による様々な処理工程を示している。図1b〜1dの処理を用いて、反射形成部136を製造し、図1e〜1iの処理を用いて、照明形成部121を製造する。 With reference to FIGS. 1b-1i, various processing steps according to several embodiments that can be used alone or in combination to produce a backlight similar to the micro LED backlight 100 are shown. The reflection forming section 136 is manufactured using the treatments of FIGS. 1b to 1d, and the illumination forming section 121 is manufactured using the processing of FIGS. 1e to 1i.

図1bを参照すると、介在ゾーン分割部140を形成するように切断する前の基材135を示す図160である。量子ドット層150は、基材135の表面に、量子ドット層を形成するのに従来から知られた任意の処理を用いて形成される。図1cを参照すると、基材135のガラス材料は、面取りされて、介在ゾーン分割部140で逆角錐形状を生成する。図1dを参照すると、金属または他の熱伝導材料を、量子ドット層150の残りの部分、および、基材135を切断することによって露出した側面に亘って成膜する。 With reference to FIG. 1b, FIG. 160 shows the base material 135 before cutting to form the intervening zone division 140. The quantum dot layer 150 is formed on the surface of the base material 135 by using an arbitrary treatment known conventionally for forming the quantum dot layer. Referring to FIG. 1c, the glass material of the substrate 135 is chamfered to generate an inverted pyramid shape at the intervening zone division 140. Referring to FIG. 1d, a metal or other thermally conductive material is deposited over the remaining portion of the quantum dot layer 150 and the exposed sides by cutting the substrate 135.

図1eを参照すると、透明層110が提供されて、導電性トレース(不図示)が、透明層110の表面に形成される。図1fを参照すると、青色マイクロLED115は、例えば、導電性トレースに半田付けされることによって、透明層110に取り付けられる。図1gを参照すると、平面化層120が青色マイクロLED115の間に形成されて、各マイクロLED115の表面を露出したままにする。図1hを参照すると、透明導電層125は、平面化層120の上に形成される。図1iを参照すると、散乱面105は、透明層110の表面内、および/または、表面に形成される。この時点で、透明な接着剤を用いて、反射形成部136を照明形成部121に接合して、マイクロLEDバックライト100を製作する。 Referring to FIG. 1e, a transparent layer 110 is provided and conductive traces (not shown) are formed on the surface of the transparent layer 110. With reference to FIG. 1f, the blue micro LED 115 is attached to the transparent layer 110, for example by soldering to a conductive trace. With reference to FIG. 1g, a flattening layer 120 is formed between the blue micro LEDs 115 to leave the surface of each micro LED 115 exposed. Referring to FIG. 1h, the transparent conductive layer 125 is formed on the flattened layer 120. With reference to FIG. 1i, the scattering surface 105 is formed in and / or on the surface of the transparent layer 110. At this point, the reflection forming portion 136 is joined to the illumination forming portion 121 using a transparent adhesive to manufacture the micro LED backlight 100.

図1jを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト100を含む表示装置190を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト100は、成分である赤色、緑色、および、青色光線160(つまり、160a、160b、160c、160d、160e、160f、160g、160h、160i、160j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル180に向け、各光線は、どの種類の量子ドットが量子ドット層150で光を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線の1つを表す。LCD表示パネル180は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 With reference to FIG. 1j, a display device 190 including a micro LED backlight 100 according to one or more embodiments is shown. As shown, the micro LED backlight 100 is shown by the components red, green, and blue rays 160 (ie, 160a, 160b, 160c, 160d, 160e, 160f, 160g, 160h, 160i, 160j lines). A ray) is directed at the liquid crystal display (LCD) panel 180, and each ray emits one of a red, green, or blue ray, depending on which type of quantum dot reflects the light on the quantum dot layer 150. Represent. The liquid crystal display panel 180 may be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト100に電力を加えて、青色マイクロLED115が、(165a、165b、165c、166a、166b、166c、167a、167b、167c線で示した)青色光線を反射形成部136に向かって発するようにし、そこで、青色光線は、量子ドット層150の量子ドットから反射される。どの種類の量子ドットが量子ドット層150で青色光線を反射したかに応じて、赤色または緑色光線160を反射するか、若しくは、青色光線が色変換せずに散乱する。赤色、緑色、および、青色の多数の量子ドットを含む量子ドット層150から反射する連続した青色光線は、反射されて照明形成部121に向かって戻る連続した赤色、緑色、および、青色光線160を生じる。赤色、緑色、および、青色光線160は、照明形成部121の様々な透明層を透過して、LCDパネル180に入射する。透明層110および他の層が拡散性を有することにより、青色マイクロLED115、並びに、赤色、緑色、および、青色光線160の伝播路内の他の非透明要素からの陰影を大きく削減して、赤色、緑色、および、青色成分光が、LCDパネル180の表面に亘って、略均一に分布する。次に、LCDパネル180は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, by applying power to the micro LED backlight 100, the blue micro LED 115 reflects the blue light rays (shown by lines 165a, 165b, 165c, 166a, 166b, 166c, 167a, 167b, 167c). It is made to emit toward 136, where the blue ray is reflected from the quantum dots of the quantum dot layer 150. Depending on which type of quantum dot reflects the blue ray on the quantum dot layer 150, it reflects the red or green ray 160, or the blue ray scatters without color conversion. The continuous blue rays reflected from the quantum dot layer 150 containing a large number of red, green, and blue quantum dots emit the continuous red, green, and blue rays 160 that are reflected back toward the illumination forming unit 121. Occurs. The red, green, and blue rays 160 pass through the various transparent layers of the illumination forming unit 121 and enter the LCD panel 180. The diffusivity of the transparent layer 110 and other layers greatly reduces shading from the blue microLED 115 and other non-transparent elements in the propagation path of the red, green, and blue rays 160, resulting in red. , Green, and blue component lights are distributed substantially uniformly over the surface of the LCD panel 180. The LCD panel 180 can then act as previously known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図2aを参照すると、様々な実施形態による他のマイクロLEDバックライト200を示している。図1a〜1bを参照して記載したマイクロLEDバックライト100と比べて、マイクロLEDバックライト200は、ゾーン分割部を含まずに形成される。マイクロLEDバックライト200は、照明形成部221および反射形成部236を含む。 Referring to FIG. 2a, other micro LED backlights 200 according to various embodiments are shown. Compared with the micro LED backlight 100 described with reference to FIGS. 1a to 1b, the micro LED backlight 200 is formed without including the zone dividing portion. The micro LED backlight 200 includes an illumination forming unit 221 and a reflection forming unit 236.

照明形成部221は、透明層210の上に配置された散乱面205を含む。いくつかの実施形態において、透明層210は、半透明アルミナで形成される。そのような半透明アルミナは、青色マイクロLED215(215a、215b、215cと示した)を、各々の電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用する。半透明アルミナは、比較的高い熱伝導率も提供する(ガラスの約1W/m・Kと比べて、約40W/m・K程度)。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、青色マイクロLED215によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうる照明形成部221の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。更に、半透明アルミナの半透明性は、バルク拡散部と作用することによって、反射形成部236から反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助ける。散乱面205は、透明層210によって生じた拡散を更に高め、したがって、散乱面205は、透明層210の表面の任意の構造物または模様であるか、および/または、透明層210の表面に形成された材料でありうる。 The illumination forming unit 221 includes a scattering surface 205 arranged on the transparent layer 210. In some embodiments, the transparent layer 210 is made of translucent alumina. Such translucent alumina acts as a circuit board that connects the blue micro LEDs 215 (denoted as 215a, 215b, 215c) to their respective power sources and / or controls. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material having such a high thermal conductivity, the heat generated by the blue micro LED 215 is transferred laterally to the edge of the illumination forming portion 221 on which a heat sink (not shown) can be placed outside the field opening. Provide a mechanism for diverging in the direction. Further, the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned from the reflection forming portion 236 by acting with the bulk diffusing portion. The scattering surface 205 further enhances the diffusion generated by the transparent layer 210, and thus the scattering surface 205 is any structure or pattern on the surface of the transparent layer 210 and / or is formed on the surface of the transparent layer 210. It can be a material that has been made.

青色マイクロLED215(つまり、215a、215b、215c)は、透明層210に、導電性トレース(不図示)を用いて接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、青色マイクロLED215が半田付けされた金属トレースである。様々な場合において、導電性トレースは直線ではなく、むしろ、アーチファクトおよび望まないモアレパターンを削減するようにジグザグ状か杉綾状パターンでありうる。青色マイクロLED215は、従来から知られた任意の種類の青色発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な青色発光ダイオードが分かるだろう。青色マイクロLED215は、そこから動作中に発せられた光が透明層210から離れるように載置される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED215は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向き素子である。他の実施形態において、青色マイクロLED215は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。本明細書の記載では、上記縦向きの素子を用いるものとする。 The blue micro LED 215 (ie, 215a, 215b, 215c) is connected to the transparent layer 210 using a conductive trace (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the blue micro LED 215 is soldered. In various cases, the conductive traces are not straight, but rather can be zigzag or cedar pattern to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The blue micro LED 215 can be any type of conventionally known blue light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of blue light emitting diodes that can be used for different embodiments. The blue micro LED 215 is placed so that the light emitted from the blue micro LED 215 during operation is separated from the transparent layer 210. In some embodiments, the blue micro LED 215 is a sideways element in which contacts to both p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the blue microLED 215 is a vertically oriented device in which the contact with the p-type material is on one side of the device and the contact with the n-type material is on the other side of the device. In the description of the present specification, the above-mentioned vertical element is used.

そのような縦向きの素子を用いる場合には、各マイクロLED215の側壁部は開放されたままで、各素子の最上部と底部の両方との接触部を形成しうるようにする。各青色マイクロLED215同士の短絡を防ぐために、平面化層220を、各青色マイクロLED215の最上部を露出したままにしながら青色マイクロLED215の側面を内包するように、各青色マイクロLED215の間に形成する。平面化層220は、青色マイクロLED215を囲む層を形成するのに適した任意の非導電性の透明材料で形成される。いくつかの実施形態において、平面化層220は、ポリマーで形成される。透明導電層225と各青色マイクロLED215の間で導電接続が確立されるように、透明導電層225を、平面化層220の上に形成する。したがって、青色マイクロLED215が、上記縦向きの素子であると仮定すると、各青色マイクロLED215の片側への電気接触部を、透明層210を用いて形成し、各青色マイクロLED215の他方の側への電気接触部を、透明導電層225を用いて形成する。透明導電層225は、略透明かつ導電性の任意の材料で形成されうる。いくつかの実施形態において、透明導電層225は、酸化インジウムスズ(ITO)で形成される。 When such a vertically oriented element is used, the side wall of each micro LED 215 remains open so that contact with both the top and bottom of each element can be formed. In order to prevent short circuits between the blue micro LEDs 215, a flattening layer 220 is formed between the blue micro LEDs 215 so as to include the side surface of the blue micro LEDs 215 while leaving the uppermost portion of the blue micro LEDs 215 exposed. .. The flattening layer 220 is made of any non-conductive transparent material suitable for forming a layer surrounding the blue micro LED 215. In some embodiments, the flattening layer 220 is made of a polymer. The transparent conductive layer 225 is formed on the flattening layer 220 so that a conductive connection is established between the transparent conductive layer 225 and each blue micro LED 215. Therefore, assuming that the blue micro LED 215 is the vertically oriented element, an electrical contact portion to one side of each blue micro LED 215 is formed by using the transparent layer 210, and each blue micro LED 215 is connected to the other side. The electrical contact portion is formed by using the transparent conductive layer 225. The transparent conductive layer 225 can be formed of any material that is substantially transparent and conductive. In some embodiments, the transparent conductive layer 225 is made of indium tin oxide (ITO).

反射形成部236は、基材235上に配置された反射層251を含む。反射層251は、基材235上に配置された量子ドット層250、および、量子ドット層250上に配置された金属層255を含む。量子ドット層250は、青色マイクロLED215から発せられた光を反射するように作用する多数の量子ドットを含む。いくつかの場合において、量子ドット層250の量子ドットのサイズおよび形状は、青色マイクロLED215からの青色光線が各量子ドットに当たった時に、各量子ドットが定められた周波数範囲の光を発するように設計される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED215からの青色光線が量子ドット層250の量子ドットに当たると、赤色、緑色、または青色光の等方性再発光を生じる。注目すべきことは、量子ドットは、青色光を変換しないことである。むしろ、TiOなどの散乱粒子が、量子ドットが浮遊したポリマーに含まれる。入射青色光の一部は、量子ドットによって色変換されずに散乱される。このように、RGBが生成される。 The reflection forming unit 236 includes a reflection layer 251 arranged on the base material 235. The reflective layer 251 includes a quantum dot layer 250 arranged on the base material 235 and a metal layer 255 arranged on the quantum dot layer 250. The quantum dot layer 250 includes a large number of quantum dots that act to reflect the light emitted from the blue micro LED 215. In some cases, the size and shape of the quantum dots in the quantum dot layer 250 is such that when the blue light from the blue micro LED 215 hits each quantum dot, each quantum dot emits light in a defined frequency range. Designed. In some embodiments, when a blue ray from the blue microLED 215 hits the quantum dots of the quantum dot layer 250, it causes isotropic re-emission of red, green, or blue light. It should be noted that quantum dots do not convert blue light. Rather, scattered particles such as TiO 2 are contained in the polymer in which the quantum dots are suspended. A part of the incident blue light is scattered by the quantum dots without color conversion. In this way, RGB is generated.

量子ドット層250として特定される色変換要素を製作するには、様々なアプローチを用いうるので、量子ドット層250は、異なる実施形態において、異なる構成を示しうる。一例として、(例えば、スプレー成膜、または、スロットダイコーティングによって)大きいシートに亘って、多数の量子ドットをポリマー懸濁液に混合しうる。本実施形態において、基材235は、反射形成部236の曇ったゾーンのサイズに合う大きさの断片へと切断または分離されず、むしろ、基材235は平坦なので、下面を被膜して、曇ったゾーンを生成する。そのような曇ったゾーンは、例えば、384のゾーンを有する65インチ(約165cm)の表示部の場合には、50×60mmの領域でありうる。本明細書の開示に基づき、当業者であれば、異なる実施形態との関係で用いうる多数の曇ったゾーンのサイズが分かるだろう。青色マイクロLED215から発せられた実質的な青色光が基材235の側壁部に当たると予想される場合、量子ドット層250を、基材層235の切断側壁部に延伸させるのが望ましいことがありうる。他の例として、金属層(つまり、層255)を量子ドットで被覆して、次に、金属層上の量子ドットをスパッタリングされたガラス、酸化物または他の薄膜を用いて封止することによって、量子ドット層250を生じるようにして、色変換要素を形成しうる。次に、量子ドット層250と金属層255の組合せを、透明な接着剤を用いて、基材235に接合しうる。更に他の例として、量子ドットは、最初に、基材235の下面に成膜され、次に、それらの量子ドットを、基材235の同じく下面に金属をスパッタリングすることによって封止して、量子ドット層250と金属層255の組合せを生成する。そのような処理は、上記のような接合処理を必要としない。 The quantum dot layer 250 can exhibit different configurations in different embodiments, as different approaches can be used to make the color transforming element identified as the quantum dot layer 250. As an example, a large number of quantum dots can be mixed into a polymer suspension over a large sheet (eg, by spray deposition or slot die coating). In the present embodiment, the base material 235 is not cut or separated into fragments sized to fit the size of the cloudy zone of the reflection forming portion 236, but rather, since the base material 235 is flat, the lower surface is coated and clouded. Generate a zone. Such a cloudy zone can be, for example, a 50 x 60 mm region in the case of a 65 inch (about 165 cm) display with 384 zones. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the size of a number of cloudy zones that can be used in relation to different embodiments. If it is expected that the substantial blue light emitted from the blue micro LED 215 will hit the side wall of the substrate 235, it may be desirable to extend the quantum dot layer 250 to the cut sidewall of the substrate layer 235. .. As another example, by coating the metal layer (ie, layer 255) with quantum dots, and then sealing the quantum dots on the metal layer with sputtered glass, oxide or other thin film. , The quantum dot layer 250 can be formed to form a color conversion element. Next, the combination of the quantum dot layer 250 and the metal layer 255 can be bonded to the base material 235 using a transparent adhesive. As yet another example, the quantum dots are first deposited on the underside of the substrate 235, then the quantum dots are sealed by sputtering a metal on the same underside of the substrate 235. A combination of the quantum dot layer 250 and the metal layer 255 is generated. Such a process does not require the joining process as described above.

金属層255は、反射性で、かつ、熱の伝達が可能な任意の金属で形成されうる。1つの特定の実施形態において、金属層255は、スパッタリングされたアルミニウム層である。量子ドット層250の量子ドットを反射に用いて、青色マイクロLED215から発せられた青色光線を照明形成部221に向かって戻るように反射することを意図するので、金属層255の露出した側にアクセス自在である。ヒートシンク(不図示)を金属層255に接合して、量子ドットを冷却しうる。この冷却処理により、量子ドットを冷却が可能でない場合より強く励起し、したがって、輝度を高めうる。 The metal layer 255 can be made of any metal that is reflective and capable of transferring heat. In one particular embodiment, the metal layer 255 is a sputtered aluminum layer. Since it is intended that the quantum dots of the quantum dot layer 250 are used for reflection and the blue light rays emitted from the blue micro LED 215 are reflected back toward the illumination forming unit 221, the exposed side of the metal layer 255 is accessed. It's free. A heat sink (not shown) can be bonded to the metal layer 255 to cool the quantum dots. This cooling process can excite the quantum dots more strongly than if cooling is not possible, thus increasing the brightness.

いくつかの実施形態において、基材235はガラスで製作される。本明細書の開示に基づいてにおいて、当業者は、異なる実施形態について基材に用いうる様々なガラス組成物が分かるだろう。そのようなガラス組成物のいくつかの例を、図1aについて記載した。反射形成部236は、光学的に透明な接着剤230を基材235の表面と透明導電層225の間に用いて、照明形成部221に取り付けられる。光学的に透明な接着剤230は、反射形成部236を照明形成部221に取り付けて保持可能な任意の接着材料で作られうる。いくつかの実施形態において、光学的に透明な接着剤230は、UV硬化されるアクリル系液体である。 In some embodiments, the substrate 235 is made of glass. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of glass compositions that can be used as substrates for different embodiments. Some examples of such glass compositions are described with respect to FIG. 1a. The reflection forming portion 236 is attached to the illumination forming portion 221 by using an optically transparent adhesive 230 between the surface of the base material 235 and the transparent conductive layer 225. The optically transparent adhesive 230 can be made of any adhesive material capable of attaching and holding the reflection forming portion 236 to the illumination forming portion 221. In some embodiments, the optically transparent adhesive 230 is a UV-curable acrylic liquid.

図2bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト200を含む表示装置290を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト200は、成分である赤色、緑色、および、青色光線260(つまり、260a、260b、260c、260d、260e、260f、260g、260h、260i、260j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル280に向け、各光線は、どの種類の量子ドットが量子ドット層250で光を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線の1つを表す。LCD表示パネル280は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 With reference to FIG. 2b, a display device 290 including a micro LED backlight 200 according to one or more embodiments is shown. As shown, the micro LED backlight 200 is shown by the components red, green, and blue rays 260 (ie, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 260f, 260g, 260h, 260i, 260j lines. A ray) is directed at the liquid crystal display (LCD) panel 280, and each ray emits one of a red, green, or blue ray, depending on which type of quantum dot reflects the light on the quantum dot layer 250. Represent. The liquid crystal display panel 280 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト200に電力を加えて、青色マイクロLED215が、(265a、265b、265c、266a、266b、266c、267a、267b、267c線で示した)青色光線を反射形成部236に向かって発するようにし、そこで、青色光線は、量子ドット層250の量子ドットから反射される。どの種類の量子ドットが量子ドット層250で青色光線を反射したかに応じて、赤色光線、緑色光線、または、青色光線260を反射する。赤色、緑色、および、青色の多数の量子ドットを含む量子ドット層250から反射する連続した青色光線は、反射して照明形成部221に向かって戻る連続した赤色、緑色、および、青色光線260を生じる。赤色、緑色、および、青色光線260は、照明形成部221の様々な透明層を透過して、LCDパネル280に入射する。透明層210および他の層が拡散性を有することにより、青色マイクロLED215、並びに、赤色、緑色、および、青色光線260の伝播路内の他の非透明要素からの陰影を大きく削減して、赤色、緑色、および、青色成分光が、LCDパネル280の表面に亘って、略均一に分布する。次に、LCDパネル280は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, by applying power to the micro LED backlight 200, the blue micro LED 215 reflects the blue light rays (shown by lines 265a, 265b, 265c, 266a, 266b, 266c, 267a, 267b, 267c). It is directed towards 236, where the blue light is reflected from the quantum dots in the quantum dot layer 250. Depending on which type of quantum dot reflects the blue ray on the quantum dot layer 250, it reflects a red ray, a green ray, or a blue ray 260. The continuous blue rays reflected from the quantum dot layer 250 containing a large number of red, green, and blue quantum dots emit the continuous red, green, and blue rays 260 that are reflected back toward the illumination forming unit 221. Occurs. The red, green, and blue rays 260 pass through the various transparent layers of the illumination forming unit 221 and enter the LCD panel 280. The diffusivity of the transparent layer 210 and other layers greatly reduces shading from the blue microLED 215 and other non-transparent elements in the propagation path of the red, green, and blue rays 260, resulting in red. , Green, and blue component lights are distributed substantially uniformly over the surface of the LCD panel 280. Next, the LCD panel 280 can act as conventionally known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図3aを参照すると、様々な実施形態による更に他のマイクロLEDバックライト300を示しており、それは、青色マイクロLED315、量子ドット層350に組み込まれた赤色および緑色量子ドット、並びに、体積拡散部305を含む。マイクロLEDバックライト300は、間隙320によって機械的に分離された照明形成部321および反射形成部336を含む。間隙320は、光を透過可能な任意の気体、または、その混合物で充填されうる。 Referring to FIG. 3a, yet another micro LED backlight 300 according to various embodiments is shown, which is a blue micro LED 315, red and green quantum dots incorporated in a quantum dot layer 350, and a volume diffuser 305. including. The micro LED backlight 300 includes an illumination forming unit 321 and a reflection forming unit 336 that are mechanically separated by a gap 320. The gap 320 can be filled with any gas that can transmit light, or a mixture thereof.

照明形成部321は、透明層310上に配置された体積拡散部305を含む。いくつかの実施形態において、透明層310は、半透明アルミナで形成される。他の実施形態において、透明層は、ガラスで形成される。半透明アルミナを用いた場合、半透明アルミナは、青色マイクロLED315(315a、315b、315cと示した)を、各々の電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用する。半透明アルミナは、(ガラスの約1W/m・Kに対し、約40W/m・K程度の)比較的高い熱伝導率も提供する。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、青色マイクロLED315によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうる照明形成部321の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。注目すべきことは、半透明アルミナの半透明性は、バルク拡散部として作用することによって、反射形成部336によって反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助けるが、本実施形態では、体積拡散部305が拡散機能を行うので、そのようなバルク拡散部を必要としないことである。体積拡散部305は、そこを透過する光を拡散する任意の半透明材料で形成されうる。いくつかの実施形態において、体積拡散部305は、光を散乱する微細包有物を有する、例えば、PMMAまたはポリカーボネートなどのポリマーで作られる。いくつかの場合において、包有物は、ジルコニア、アルミナ、および/または、チタンである。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な体積拡散部および材料が分かるだろう。 The illumination forming unit 321 includes a volume diffusing unit 305 arranged on the transparent layer 310. In some embodiments, the transparent layer 310 is made of translucent alumina. In other embodiments, the transparent layer is made of glass. When translucent alumina is used, the translucent alumina acts as a circuit board that connects the blue micro LEDs 315 (denoted as 315a, 315b, 315c) to their respective power supplies and / or control units. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material having such a high thermal conductivity, the heat generated by the blue micro LED 315 is laterally transferred to the edge of the illumination forming portion 321 where the heat sink (not shown) can be placed outside the field opening. Provide a mechanism for diverging in the direction. It should be noted that the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned by the reflection forming unit 336 by acting as a bulk diffusing part, but in this embodiment. Then, since the volume diffusion unit 305 performs the diffusion function, such a bulk diffusion unit is not required. The volume diffusing unit 305 can be formed of any translucent material that diffuses the light transmitted through it. In some embodiments, the volume diffusing section 305 is made of a polymer having fine inclusions that scatter light, such as PMMA or polycarbonate. In some cases, inclusions are zirconia, alumina, and / or titanium. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the various volume diffusers and materials that can be used for different embodiments.

青色マイクロLED315(つまり、315a、315b、315c)は、透明層310に導電性トレース(不図示)を用いて接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、青色マイクロLED315が半田付けされる金属トレースである。様々な場合において、アーチファクト、および、望まないモアレパターンを削減するように、導電性トレースは、直線ではなく、ジグザグまたは杉綾状パターンでありうる。青色マイクロLED315は、従来から知られた任意の種類の青色発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な青色発光ダイオードが分かるだろう。青色マイクロLED315は、そこから動作中に発せられた光が透明層310から離れるように載置される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED315は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向き素子である。他の実施形態において、青色マイクロLED315は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。いずれの場合も、青色マイクロLED315のp型材料およびn型材料の両方へ電気接続される。 The blue micro LED 315 (ie, 315a, 315b, 315c) is connected to the transparent layer 310 using a conductive trace (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the blue micro LED 315 is soldered. In various cases, the conductive trace can be a zigzag or cedar pattern rather than a straight line to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The blue micro LED 315 can be any type of conventionally known blue light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of blue light emitting diodes that can be used for different embodiments. The blue micro LED 315 is placed so that the light emitted from the blue micro LED 315 during operation is separated from the transparent layer 310. In some embodiments, the blue micro LED 315 is a sideways element in which contacts to both p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the blue microLED 315 is a vertical element with a contact with the p-type material on one side of the device and a contact with the n-type material on the other side of the element. In either case, the blue micro LED 315 is electrically connected to both the p-type and n-type materials.

反射形成部336は、基材335上に配置された反射層351を含む。反射層351は、基材335上に配置された量子ドット層350、および、量子ドット層350上に配置された金属層355を含む。量子ドット層350は、青色マイクロLED315から発せられた光を反射するように作用する多数の量子ドットを含む。いくつかの場合において、量子ドット層350の量子ドットのサイズおよび形状は、青色マイクロLED315からの青色光線が各量子ドットに当たった時に、各量子ドットが定められた周波数範囲の光を発するように設計される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED315からの青色光線が量子ドット層350の量子ドットに当たると、赤色、緑色、または青色光の等方性再発光を生じる。 The reflection forming unit 336 includes a reflection layer 351 arranged on the base material 335. The reflective layer 351 includes a quantum dot layer 350 arranged on the base material 335 and a metal layer 355 arranged on the quantum dot layer 350. The quantum dot layer 350 includes a large number of quantum dots that act to reflect the light emitted from the blue micro LED 315. In some cases, the size and shape of the quantum dots in the quantum dot layer 350 is such that when the blue light from the blue micro LED 315 hits each quantum dot, each quantum dot emits light in a defined frequency range. Designed. In some embodiments, when a blue ray from the blue microLED 315 hits the quantum dots of the quantum dot layer 350, it causes isotropic re-emission of red, green, or blue light.

量子ドット層350として特定される色変換要素を製作するには、様々なアプローチを用いうるので、量子ドット層350は、異なる実施形態において、異なる構成を示しうる。一例として、(例えば、スプレー成膜、または、スロットダイコーティングによって)大きいシートに亘って、多数の量子ドットをポリマー懸濁液に混合しうる。いくつかの場合において、基材335の下面を量子ドットで被膜し、次に、量子ドットを、金属を基材335の下面に量子ドットを封止するようにスパッタリングすることによって封止して、金属層355と量子ドット層350の組合せを製作する。量子ドットを封止するのに加えて、金属層355は、反射層として作用する。金属層355は、反射性で、かつ、熱の伝達が可能な任意の金属で形成されうる。1つの特定の実施形態において、金属層355は、スパッタリングされたアルミニウム層である。量子ドット層350の量子ドットを反射に用いて、青色マイクロLED315から発せられた青色光線を照明形成部321に向かって戻るように反射することを意図するので、金属層355の露出した側にアクセス自在である。ヒートシンク(不図示)を金属層355に接合して、量子ドットを冷却しうる。この冷却処理により、量子ドットを冷却が可能でない場合より強く励起し、したがって、輝度を高めうる。 Since various approaches can be used to make the color transforming element identified as the quantum dot layer 350, the quantum dot layer 350 may exhibit different configurations in different embodiments. As an example, a large number of quantum dots can be mixed into a polymer suspension over a large sheet (eg, by spray deposition or slot die coating). In some cases, the underside of the substrate 335 is coated with quantum dots, and then the quantum dots are sealed by sputtering a metal onto the underside of the substrate 335 to seal the quantum dots. A combination of the metal layer 355 and the quantum dot layer 350 is manufactured. In addition to sealing the quantum dots, the metal layer 355 acts as a reflective layer. The metal layer 355 can be made of any metal that is reflective and capable of transferring heat. In one particular embodiment, the metal layer 355 is a sputtered aluminum layer. Since the quantum dots of the quantum dot layer 350 are used for reflection and the blue light rays emitted from the blue micro LED 315 are intended to be reflected back toward the illumination forming unit 321, the exposed side of the metal layer 355 is accessed. It's free. A heat sink (not shown) can be bonded to the metal layer 355 to cool the quantum dots. This cooling process can excite the quantum dots more strongly than if cooling is not possible, thus increasing the brightness.

いくつかの実施形態において、基材335は、ガラスで製作される。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について基材に用いうる様々なガラス組成物が分かるだろう。そのようなガラス組成物のいくつかの例を、図1aについて記載した。ここでも、反射形成部336は、照明形成部321から所定距離で機械的に分離される。このような反射形成部336と照明形成部321との物理的分離は、構造要素(不図示)を視野開口部の外側になるようにマイクロLEDバックライト300の縁部の近くで用いることで生成しうる。 In some embodiments, the substrate 335 is made of glass. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of glass compositions that can be used as substrates for different embodiments. Some examples of such glass compositions are described with respect to FIG. 1a. Again, the reflection forming section 336 is mechanically separated from the illumination forming section 321 at a predetermined distance. Such physical separation between the reflection forming portion 336 and the illumination forming portion 321 is generated by using a structural element (not shown) near the edge of the micro LED backlight 300 so as to be outside the visual field opening. Can be done.

図3bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト300を含む表示装置390を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト300は、成分である赤色、緑色、および、青色光線360(つまり、360a、360b、360c、360d、360e、360f、360g、360h、360i、360j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル380に向け、各光線は、どの種類の量子ドットが量子ドット層350で光を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線の1つを表す。青色マイクロLEDを用いた場合、量子ドット層350は、赤色量子ドットと緑色量子ドットの両方、更に、散乱粒子を有しうる。再発光した(または、散乱した)波長は、入射した青色光が何に当たったかに応じうる。LCD表示パネル380は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 With reference to FIG. 3b, a display device 390 including the micro LED backlight 300 according to one or more embodiments is shown. As shown, the micro LED backlight 300 is shown by the components red, green, and blue rays 360 (ie, 360a, 360b, 360c, 360d, 360e, 360f, 360g, 360h, 360i, 360j lines. A ray) is directed at the liquid crystal display (LCD) panel 380, and each ray emits one of a red, green, or blue ray, depending on which type of quantum dot reflects the light on the quantum dot layer 350. Represent. When a blue micro LED is used, the quantum dot layer 350 may have both red and green quantum dots, as well as scattered particles. The re-emitted (or scattered) wavelength can depend on what the incident blue light hits. The liquid crystal display panel 380 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト300に電力を加えて、青色マイクロLED315が、(365a、365b、365c、366a、366b、366c、367a、367b、367c線で示した)青色光線を反射形成部336に向かって発するようにし、そこで、青色光線は、量子ドット層350の量子ドットから反射される。どの種類の量子ドットが量子ドット層350で青色光線を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線360を反射する。赤色、緑色、および、青色の多数の量子ドットを含む量子ドット層350から反射する連続した青色光線は、反射して照明形成部321に向かって戻る連続した赤色、緑色、および、青色光線360を生じる。赤色、緑色、および、青色光線360は、照明形成部321の様々な透明層を透過して、LCDパネル380に入射する。体積拡散部305が拡散性を有することにより、青色マイクロLED315、並びに、赤色、緑色、および、青色光線360の伝播路内の他の非透明要素からの陰影を大きく削減して、赤色、緑色、および、青色成分光が、LCDパネル380の表面に亘って、略均一に分布する。次に、LCDパネル380は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, by applying power to the micro LED backlight 300, the blue micro LED 315 reflects the blue light rays (shown by lines 365a, 365b, 365c, 366a, 366b, 366c, 376a, 376b, 376c). It is directed towards 336, where the blue light is reflected from the quantum dots in the quantum dot layer 350. Depending on which type of quantum dot reflects the blue ray at the quantum dot layer 350, it reflects the red, green, or blue ray 360. The continuous blue rays reflected from the quantum dot layer 350 containing a large number of red, green, and blue quantum dots emit the continuous red, green, and blue rays 360 that are reflected and returned toward the illumination forming unit 321. Occurs. The red, green, and blue rays 360 pass through the various transparent layers of the illumination forming unit 321 and enter the LCD panel 380. The diffusivity of the volume diffusing section 305 greatly reduces shading from the blue microLED 315 and other non-transparent elements in the propagation path of the red, green, and blue rays 360, red, green, red, green, In addition, the blue component light is distributed substantially uniformly over the surface of the LCD panel 380. The LCD panel 380 can then act as previously known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図4aを参照すると、更に他のマイクロLEDバックライト400を示しおり、図3a〜3bの上記マイクロLEDバックライト300と同様であるが、マイクロLEDバックライト400では、マイクロLEDバックライト300の量子ドット層350および基材335の代わりに、量子ドット強調フィルム(QDEF)435を用いている。マイクロLEDバックライト400は、間隙420によって機械的に分離された上記照明形成部321および反射形成部436を含む。間隙420は、光を透過可能な任意の気体、または、その混合物で充填されうる。 With reference to FIG. 4a, another micro LED backlight 400 is shown, which is the same as the micro LED backlight 300 of FIGS. 3a to 3b, but in the micro LED backlight 400, the quantum dots of the micro LED backlight 300 are shown. Quantum dot enhancement film (QDEF) 435 is used instead of layer 350 and substrate 335. The micro LED backlight 400 includes the illumination forming section 321 and the reflection forming section 436 that are mechanically separated by the gap 420. The gap 420 can be filled with any gas that can transmit light, or a mixture thereof.

反射形成部436は、QDEF435上に配置された金属層455を含む。一例として、QDEF435は、3M(商標)から市販されているQDEFであり、John Van Derlofsekらによる「3M量子ドット強調フィルム(QDEF)」(日付不明)に記載されており、http://multimedia.3m.com/mws/media/985375O/3mtm−quantum−dot−enhancement−film−qdef−white−paper.pdfで入手可能である。上記参考文献は、全ての目的で、全体として参照により本明細書に組み込まれる。上記3M製品と同様の物性を有する他の材料を用いうることに注目すべきである。 The reflection forming section 436 includes a metal layer 455 arranged on the QDEF 435. As an example, QDEF435 is a QDEF commercially available from 3M ™, described in "3M Quantum Dot Emphasizing Film (QDEF)" (date unknown) by John Van Derlovsek et al., Ttp: // multimedia. 3m. com / mws / media / 985375O / 3mtm-quantum-dot-enhancement-film-qdef-white-paper. It is available in pdf. The above references are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes. It should be noted that other materials with similar physical properties to the 3M product can be used.

1つの特定の実施形態において、金属層455は、スパッタリングされたアルミニウム層である。QDEF435を、青色マイクロLED315から発せられた青色光線を反射して、照明形成部321に向かって戻すのに用いるので、金属層455の露出した側にアクセス自在である。ヒートシンク(不図示)を金属層455に接合して、量子ドットを冷却しうる。この冷却処理により、量子ドットを冷却が可能でない場合より強く励起し、したがって、輝度を高めうる。図3aについて記載したのと同様に、反射形成部436は、照明形成部321から所定距離で機械的に分離される。このような反射形成部436と照明形成部321との物理的分離は、構造要素(不図示)を視野開口部の外側になるようにマイクロLEDバックライト400の縁部の近くで用いることで生成しうる。 In one particular embodiment, the metal layer 455 is a sputtered aluminum layer. Since the QDEF 435 is used to reflect the blue light emitted from the blue micro LED 315 and return it towards the illumination forming unit 321 so that the exposed side of the metal layer 455 is accessible. A heat sink (not shown) can be bonded to the metal layer 455 to cool the quantum dots. This cooling process can excite the quantum dots more strongly than if cooling is not possible, thus increasing the brightness. Similar to that described for FIG. 3a, the reflection forming section 436 is mechanically separated from the illumination forming section 321 at a predetermined distance. Such physical separation between the reflection forming portion 436 and the illumination forming portion 321 is generated by using a structural element (not shown) near the edge of the micro LED backlight 400 so as to be outside the visual field opening. Can be done.

図4bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト400を含む表示装置490を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト400は、成分である赤色、緑色、および、青色光線460(つまり、460a、460b、460c、460d、460e、460f、460g、460h、460i、460j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル480に向け、各光線は、どの種類の量子ドットが量子ドット層450で光を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線の1つを表す。LCD表示パネル480は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 Referring to FIG. 4b, a display device 490 including a micro LED backlight 400 according to one or more embodiments is shown. As shown, the micro LED backlight 400 is shown by the components red, green, and blue rays 460 (ie, 460a, 460b, 460c, 460d, 460e, 460f, 460g, 460h, 460i, 460j lines. A ray) is directed at the liquid crystal display (LCD) panel 480, and each ray emits one of a red, green, or blue ray, depending on which type of quantum dot reflects the light at the quantum dot layer 450. Represent. The liquid crystal display panel 480 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト400に電力を加えて、青色マイクロLED415が、(465a、465b、465c、466a、466b、466c、467a、467b、467c線で示した)青色光線を反射形成部436に向かって発するようにし、そこで、青色光線は、量子ドット層450の量子ドットから反射される。どの種類の量子ドットが量子ドット層450で青色光線を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線460を反射する。赤色、緑色、および、青色の多数の量子ドットを含む量子ドット層450から反射する連続した青色光線は、反射して照明形成部421に向かって戻る連続した赤色、緑色、および、青色光線460を生じる。赤色、緑色、および、青色光線460は、照明形成部321の様々な透明層を透過して、LCDパネル480に入射する。体積拡散部305が拡散性を有することにより、青色マイクロLED315、並びに、赤色、緑色、および、青色光線460の伝播路内の他の非透明要素からの陰影を大きく削減して、赤色、緑色、および、青色成分光が、LCDパネル480の表面に亘って、略均一に分布する。次に、LCDパネル480は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, by applying power to the micro LED backlight 400, the blue micro LED 415 reflects the blue light rays (shown by lines 465a, 465b, 465c, 466a, 466b, 466c, 467a, 467b, 467c). It is directed towards 436, where the blue light is reflected from the quantum dots in the quantum dot layer 450. It reflects red, green, or blue rays 460, depending on which type of quantum dots reflected the blue rays at the quantum dot layer 450. The continuous blue rays reflected from the quantum dot layer 450 containing a large number of red, green, and blue quantum dots emit the continuous red, green, and blue rays 460 that are reflected back toward the illumination forming unit 421. Occurs. The red, green, and blue rays 460 pass through the various transparent layers of the illumination forming unit 321 and enter the LCD panel 480. The diffusivity of the volume diffusing section 305 greatly reduces shading from the blue microLED 315 and other non-transparent elements in the propagation path of the red, green, and blue rays 460, red, green, red, green, In addition, the blue component light is distributed substantially uniformly over the surface of the LCD panel 480. Next, the LCD panel 480 can act as conventionally known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図5aを参照すると、他の実施形態による蛍光体変換白色マイクロLED515(515a、515b、515cと示した)を用いた更に他のマイクロLEDバックライト500を示している。マイクロLEDバックライト500は、照明形成部521、および、反射層555を含む。反射層は、蛍光体変換白色マイクロLED515から発せられた光を反射可能な任意の材料で形成されうる。更に、それらの実施形態において、反射層555が他の構造的支持部を用いずに自立した層である場合には、反射層555を形成する材料は、自立するのに十分強い材料であるべきである。いくつかの実施形態において、反射層555は、金属で製作される。1つの特定の実施形態において、反射層555は、アルミニウムで作られる。照明形成部521と反射層555は、間隙520によって、機械的に分離される。間隙520は、光を透過可能な任意の気体、または、その混合物で充填されうる。 Referring to FIG. 5a, yet another micro LED backlight 500 using a phosphor-converted white micro LED 515 (denoted as 515a, 515b, 515c) according to another embodiment is shown. The micro LED backlight 500 includes an illumination forming unit 521 and a reflective layer 555. The reflective layer can be made of any material that can reflect the light emitted by the phosphor-converted white microLED 515. Further, in those embodiments, if the reflective layer 555 is a self-supporting layer without the use of other structural supports, the material forming the reflective layer 555 should be strong enough to be self-supporting. Is. In some embodiments, the reflective layer 555 is made of metal. In one particular embodiment, the reflective layer 555 is made of aluminum. The illumination forming portion 521 and the reflection layer 555 are mechanically separated by a gap 520. The gap 520 can be filled with any gas that can transmit light, or a mixture thereof.

照明形成部521は、透明層510上に配置された体積拡散部505を含む。いくつかの実施形態において、透明層510は、半透明アルミナで形成される。他の実施形態において、透明層はガラスで形成される。半透明アルミナを用いた場合、半透明アルミナは、蛍光体変換白色マイクロLED515を、各々の電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用する。半透明アルミナは、(ガラスの約1W/m・Kに対し、約40W/m・K程度の)比較的高い熱伝導率も提供する。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、白色マイクロLED515によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうる照明形成部521の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。注目すべきことは、半透明アルミナの半透明性は、バルク拡散部として作用することによって、反射形成部536によって反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助けるが、本実施形態では、体積拡散部505が拡散機能を行うので、そのようなバルク拡散部を必要としないことである。体積拡散部505は、そこを透過する光を拡散する任意の半透明材料で形成されうる。いくつかの実施形態において、体積拡散部505は、光を散乱する微細包有物を有する、例えば、PMMAまたはポリカーボネートなどのポリマーで形成される。いくつかの場合において、包有物は、ジルコニア、アルミナ、および/または、チタンである。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な体積拡散部および材料が分かるだろう。 The illumination forming unit 521 includes a volume diffusing unit 505 arranged on the transparent layer 510. In some embodiments, the transparent layer 510 is made of translucent alumina. In other embodiments, the transparent layer is made of glass. When translucent alumina is used, the translucent alumina acts as a circuit board that connects the phosphor-converted white microLED 515 to each power source and / or control unit. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material having such a high thermal conductivity, the heat generated by the white micro LED 515 is transferred laterally to the edge of the illumination forming portion 521 where the heat sink (not shown) can be placed outside the field opening. Provide a mechanism for diverging in the direction. It should be noted that the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned by the reflection forming part 536 by acting as a bulk diffusing part, although this embodiment Then, since the volume diffusion unit 505 performs the diffusion function, such a bulk diffusion unit is not required. The volume diffusing unit 505 can be formed of any translucent material that diffuses the light that passes through it. In some embodiments, the volume diffusing section 505 is made of a polymer having fine inclusions that scatter light, such as PMMA or polycarbonate. In some cases, inclusions are zirconia, alumina, and / or titanium. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the various volume diffusers and materials that can be used for different embodiments.

蛍光体変換白色マイクロLED515(つまり、515a、515b、515c)は、導電性トレース(不図示)を用いて透明層510に接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、蛍光体変換白色マイクロLED515が半田付けされる金属トレースである。様々な場合において、アーチファクト、および、望まないモアレパターンを削減するように、導電性トレースは、直線ではなく、ジグザグまたは杉綾状パターンでありうる。蛍光体変換白色マイクロLED515は、従来から知られた任意の種類の白色発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な白色発光ダイオードが分かるだろう。蛍光体変換白色マイクロLED515は、そこから動作中に発せられた光が透明層510から離れるように載置される。いくつかの実施形態において、蛍光体変換白色マイクロLED515は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向き素子である。他の実施形態において、白色マイクロLED515は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。いずれの場合も、蛍光体変換白色マイクロLED515のp型材料およびn型材料の両方へ電気接続される。 The phosphor-converted white microLED 515 (ie, 515a, 515b, 515c) is connected to the transparent layer 510 using a conductive trace (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the phosphor-converted white micro LED 515 is soldered. In various cases, the conductive trace can be a zigzag or cedar pattern rather than a straight line to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The phosphor-converted white micro LED 515 can be any type of conventionally known white light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of white light emitting diodes that can be used for different embodiments. The phosphor-converted white micro LED 515 is placed so that the light emitted from the white micro LED 515 during operation is separated from the transparent layer 510. In some embodiments, the fluorophore-converted white micro LED 515 is a lateral element in which contacts to both the p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the white microLED 515 is a vertically oriented device in which the contact with the p-type material is on one side of the device and the contact with the n-type material is on the other side of the device. In either case, the phosphor-converted white micro LED 515 is electrically connected to both the p-type material and the n-type material.

図5aについて記載したのと同様に、反射層555は、照明形成部521から所定距離で機械的に分離される。このような反射層555と照明形成部521との物理的分離は、構造要素(不図示)を視野開口部の外側になるようにマイクロLEDバックライト500の縁部の近くで用いることで生成しうる。 Similar to that described for FIG. 5a, the reflective layer 555 is mechanically separated from the illumination forming unit 521 at a predetermined distance. Such physical separation of the reflective layer 555 and the illumination forming unit 521 is generated by using a structural element (not shown) near the edge of the micro LED backlight 500 so as to be outside the visual field opening. sell.

図5bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト500を含む表示装置590を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト500は、反射層555で反射された白色光線560(つまり、560a、560b、560c、560d、560e、560f、560g、560h、560i、560j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル580に向ける。LCD表示パネル580は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 Referring to FIG. 5b, a display device 590 including a micro LED backlight 500 according to one or more embodiments is shown. As shown in the figure, the micro LED backlight 500 is a white light ray 560 reflected by the reflection layer 555 (that is, a light ray shown by 560a, 560b, 560c, 560d, 560e, 560f, 560g, 560h, 560i, 560j). To the liquid crystal display (LCD) panel 580. The liquid crystal display panel 580 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト500に電力を加えて、蛍光体変換白色マイクロLED515が、(565a、565b、565c、566a、566b、566c、567a、567b、567c線で示した)白色光線を反射層555に向かって発するようにし、そこで、白色光線は、照明形成部521に向かって反射される。白色光線560は、照明形成部521の様々な透明層を透過して、LCDパネル580に入射する。体積拡散部505が拡散性を有することにより、蛍光体変換白色マイクロLED515、並びに、白色光線560の伝播路内の他の非透明要素からの陰影を大きく削減して、光が、LCDパネル580の表面に亘って、略均一に分布する。次に、LCDパネル580は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, the micro LED backlight 500 is powered by the phosphor-converted white micro LED 515 to emit white light (shown by lines 565a, 565b, 565c, 566a, 566b, 566c, 567a, 567b, 567c). It is directed towards the reflective layer 555, where the white light is reflected towards the illumination forming section 521. The white light 560 passes through various transparent layers of the illumination forming unit 521 and enters the LCD panel 580. Due to the diffusivity of the volume diffusing unit 505, the shadow from the phosphor-converted white micro LED 515 and other non-transparent elements in the propagation path of the white light 560 is greatly reduced, and the light is emitted from the LCD panel 580. It is distributed almost uniformly over the surface. The LCD panel 580 can then act as previously known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図6aを参照すると、更に他の実施形態によるRGBマイクロLED615(615a、615b、615cと示した)を用いた更に他のマイクロLEDバックライト600を示している。マイクロLEDバックライト600は、照明形成部621、および、反射層655を含む。反射層は、RGBマイクロLED615から発せられた光を反射可能な任意の材料で形成されうる。更に、それらの実施形態において、反射層655が他の構造的支持部を用いずに自立した層である場合には、反射層655を形成する材料は、自立するのに十分強い材料であるべきである。いくつかの実施形態において、反射層655は、金属で製作される。1つの特定の実施形態において、反射層655は、アルミニウムで作られる。照明形成部621と反射層655は、間隙620によって、機械的に分離される。間隙620は、光を透過可能な任意の気体、または、その混合物で充填されうる。 Reference to FIG. 6a shows yet another micro LED backlight 600 using RGB micro LED 615s (denoted as 615a, 615b, 615c) according to yet another embodiment. The micro LED backlight 600 includes an illumination forming unit 621 and a reflective layer 655. The reflective layer can be made of any material that can reflect the light emitted by the RGB microLED 615. Further, in those embodiments, if the reflective layer 655 is a self-supporting layer without the use of other structural supports, the material forming the reflective layer 655 should be strong enough to be self-supporting. Is. In some embodiments, the reflective layer 655 is made of metal. In one particular embodiment, the reflective layer 655 is made of aluminum. The illumination forming portion 621 and the reflective layer 655 are mechanically separated by a gap 620. The gap 620 can be filled with any gas that can transmit light, or a mixture thereof.

照明形成部621は、透明層610上に配置された体積拡散部605を含む。いくつかの実施形態において、透明層610は、半透明アルミナで形成される。他の実施形態において、透明層は、ガラスで形成される。半透明アルミナを用いた場合、半透明アルミナは、RGBマイクロLED615を、各々の電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用する。半透明アルミナは、(ガラスの約1W/m・Kに対し、約40W/m・K程度の)比較的高い熱伝導率も提供する。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、RGBマイクロLED615によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうる照明形成部621の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。注目すべきことは、半透明アルミナの半透明性は、バルク拡散部として作用することによって、反射形成部636によって反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助けるが、本実施形態では、体積拡散部605が拡散機能を行うので、そのようなバルク拡散部を必要としないことである。体積拡散部605は、そこを透過する光を拡散する任意の半透明材料で形成されうる。いくつかの実施形態において、体積拡散部605は、光を散乱する微細包有物を有する、例えば、PMMAまたはポリカーボネートなどのポリマーで形成される。いくつかの場合において、包有物は、ジルコニア、アルミナ、および/または、チタンである。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な体積拡散部および材料が分かるだろう。 The illumination forming unit 621 includes a volume diffusing unit 605 arranged on the transparent layer 610. In some embodiments, the transparent layer 610 is made of translucent alumina. In other embodiments, the transparent layer is made of glass. When translucent alumina is used, the translucent alumina acts as a circuit board that connects the RGB microLED 615 to each power source and / or control unit. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material having such a high thermal conductivity, the heat generated by the RGB micro LED 615 is transferred laterally to the edge of the illumination forming portion 621 where the heat sink (not shown) can be placed outside the field opening. Provide a mechanism for diverging in the direction. It should be noted that the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned by the reflection forming part 636 by acting as a bulk diffusing part, but in this embodiment. Then, since the volume diffusion unit 605 performs the diffusion function, such a bulk diffusion unit is not required. The volume diffusing section 605 can be formed of any translucent material that diffuses the light that passes through it. In some embodiments, the volume diffuser 605 is made of a polymer having fine inclusions that scatter light, such as PMMA or polycarbonate. In some cases, inclusions are zirconia, alumina, and / or titanium. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the various volume diffusers and materials that can be used for different embodiments.

RGBマイクロLED615(つまり、615a、615b、615c)は、透明層610に導電性トレース(不図示)を用いて接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、RGBマイクロLED615が半田付けされる金属トレースである。様々な場合において、アーチファクト、および、望まないモアレパターンを削減するように、導電性トレースは、直線ではなく、ジグザグまたは杉綾状パターンでありうる。RGBマイクロLED615は、従来から知られた任意の種類のRGB発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なRGB発光ダイオードが分かるだろう。RGBマイクロLED615は、そこから動作中に発せられた光が透明層610から離れるように載置される。いくつかの実施形態において、RGBマイクロLED615は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向きの素子である。他の実施形態において、RGBマイクロLED615は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。いずれの場合も、RGBマイクロLED615のp型材料およびn型材料の両方へ電気接続される。 The RGB micro LEDs 615 (ie, 615a, 615b, 615c) are connected to the transparent layer 610 using conductive traces (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the RGB micro LED 615 is soldered. In various cases, the conductive trace can be a zigzag or cedar pattern rather than a straight line to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The RGB micro LED 615 can be any conventionally known RGB light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of RGB light emitting diodes that can be used for different embodiments. The RGB micro LED 615 is placed so that the light emitted from the RGB micro LED 615 is separated from the transparent layer 610 during operation. In some embodiments, the RGB microLED 615 is a lateral element in which contacts to both p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the RGB microLED 615 is a vertically oriented device in which the contact with the p-type material is on one side of the device and the contact with the n-type material is on the other side of the device. In either case, the RGB micro LED 615 is electrically connected to both the p-type and n-type materials.

図6aについて記載したのと同様に、反射層655は、照明形成部621から所定距離で機械的に分離される。このような反射層655と照明形成部621との物理的分離は、構造要素(不図示)を視野開口部の外側になるようにマイクロLEDバックライト600の縁部の近くで用いることで生成しうる。 Similar to that described for FIG. 6a, the reflective layer 655 is mechanically separated from the illumination forming unit 621 at a predetermined distance. Such physical separation between the reflective layer 655 and the illumination forming unit 621 is generated by using a structural element (not shown) near the edge of the micro LED backlight 600 so as to be outside the visual field opening. sell.

図6bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト600を含む表示装置690を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト600は、反射層655から反射された成分である赤色、緑色、および、青色光線660(つまり、660a、660b、660c、660d、660e、660f、660g、660h、660i、660j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル680に向ける。LCD表示パネル680は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 With reference to FIG. 6b, a display device 690 including the micro LED backlight 600 according to one or more embodiments is shown. As illustrated, the micro LED backlight 600 has red, green, and blue light rays 660 (ie, 660a, 660b, 660c, 660d, 660e, 660f, 660g, 660h, which are components reflected from the reflective layer 655. The light rays shown by the 660i and 660j lines) are directed toward the liquid crystal display (LCD) panel 680. The liquid crystal display panel 680 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト600に電力を加えて、RGBマイクロLED615が、(665a、665b、665c、666a、666b、666c、667a、667b、667c線で示した)赤色、緑色、または、青色光線を反射層655に向かって発するようにし、そこで、成分である赤色、緑色、または、青色光線が反射されて照明形成部621に向かって戻される。成分である赤色、緑色、および、青色光線660は、照明形成部621の様々な透明層を透過して、LCDパネル680に入射する。体積拡散部605が拡散性を有することにより、RGBマイクロLED615、並びに、赤色、緑色、または青色光線660の伝播路内の他の非透明要素からの陰影を大きく削減して、光が、LCDパネル680の表面に亘って、略均一に分布する。次に、LCDパネル680は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As illustrated, powering the micro LED backlight 600 causes the RGB micro LED 615 to be red, green, or red (shown by lines 665a, 665b, 665c, 666a, 666b, 666c, 667a, 667b, 667c). The blue light is emitted toward the reflection layer 655, where the component red, green, or blue light is reflected back toward the illumination forming unit 621. The components red, green, and blue rays 660 pass through the various transparent layers of the illumination forming unit 621 and enter the LCD panel 680. The diffusivity of the volume diffuser 605 greatly reduces shadows from the RGB microLED 615 and other non-transparent elements in the propagation path of the red, green, or blue rays 660, allowing the light to flow through the LCD panel. It is distributed substantially uniformly over the surface of 680. The LCD panel 680 can then act as previously known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図7aを参照すると、様々な実施形態による下面発光式RGBマイクロLED715(715a、715b、715cと示した)を用いた他のマイクロLEDバックライト700を示している。マイクロLEDバックライト700は透明基材720を含む。いくつかの実施形態において、透明基材720は、ガラス、半透明アルミナ、または、いくつかの他の透明材料で形成される。 Referring to FIG. 7a, another micro LED backlight 700 using a bottom emitting RGB micro LED 715 (denoted as 715a, 715b, 715c) according to various embodiments is shown. The micro LED backlight 700 includes a transparent substrate 720. In some embodiments, the transparent substrate 720 is made of glass, translucent alumina, or some other transparent material.

RGBマイクロLED715(つまり、715a、715b、715c)は、透明層710に導電性トレース(不図示)を用いて接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、RGBマイクロLED715が半田付けされる金属トレースである。様々な場合において、アーチファクト、および、望まないモアレパターンを削減するように、導電性トレースは、直線ではなく、ジグザグまたは杉綾状パターンでありうる。RGBマイクロLED715は、従来から知られた任意の種類の赤色、緑色、または、青色発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なRGB発光ダイオードが分かるだろう。RGBマイクロLED715は、そこから動作中に発せられた光が、透明基材720の反対側の面に形成された拡散反射部755に向けられるように載置される。いくつかの実施形態において、RGBマイクロLED715は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向きの素子である。他の実施形態において、RGBマイクロLED715は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。 The RGB micro LEDs 715 (ie, 715a, 715b, 715c) are connected to the transparent layer 710 using conductive traces (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the RGB micro LED 715 is soldered. In various cases, the conductive trace can be a zigzag or cedar pattern rather than a straight line to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The RGB micro LED 715 can be any kind of conventionally known red, green, or blue light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of RGB light emitting diodes that can be used for different embodiments. The RGB micro LED 715 is placed so that the light emitted from the RGB micro LED 715 is directed to the diffuse reflection portion 755 formed on the opposite surface of the transparent base material 720. In some embodiments, the RGB microLED 715 is a lateral element in which contacts to both the p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the RGB microLED 715 is a vertically oriented device in which the contact with the p-type material is on one side of the device and the contact with the n-type material is on the other side of the device.

半透明アルミナの透明基材720を用いることは、その導電性が、RGBマイクロLED715(715a、715b、715cと示した)を電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用することを可能にするので、いくつかの利点を提供する。半透明アルミナは、(ガラスの約1W/m・Kに対し、約40W/m・K程度の)比較的高い熱伝導率も提供する。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、RGBマイクロLED715によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうるマイクロLEDバックライト700の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。更に、半透明アルミナの半透明性は、拡散反射部755によって反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助ける。拡散反射部755は、RGBマイクロLED715によって発せられた光を反射して、透明基材720を通って戻しうる任意の材料で形成されうる。1つの特定の実施形態において、拡散反射部755は、粗い基材上にスパッタリングされたアルミニウムで作られる。 The use of the translucent alumina transparent substrate 720 means that its conductivity acts as a circuit board that connects the RGB microLEDs 715 (denoted as 715a, 715b, 715c) to the power supply and / or the control unit. It allows, so it offers some advantages. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material with such high thermal conductivity, the heat generated by the RGB micro LED 715 is transferred to the edge of the micro LED backlight 700 where a heat sink (not shown) can be placed outside the viewing opening. Provide a mechanism for lateral emission. Furthermore, the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned by the diffuse reflector 755. The diffuse reflector 755 can be made of any material that can reflect the light emitted by the RGB microLED 715 and return it through the transparent substrate 720. In one particular embodiment, the diffuse reflector 755 is made of aluminum sputtered onto a coarse substrate.

図7bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト700を含む表示装置790を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト700は、反射層755によって反射された成分である赤色、緑色、および、青色光線760(つまり、760a、760b、760c、760d、760e、760f、760g、760h、760i、760j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル780に向ける。LCD表示パネル780は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 Referring to FIG. 7b, a display device 790 including a micro LED backlight 700 according to one or more embodiments is shown. As illustrated, the micro LED backlight 700 has red, green, and blue rays 760 (ie, 760a, 760b, 760c, 760d, 760e, 760f, 760g, 760h, which are components reflected by the reflective layer 755, The light rays shown by the 760i and 760j lines) are directed toward the liquid crystal display (LCD) panel 780. The liquid crystal display panel 780 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト700に電力を加えて、RGBマイクロLED715が、(765a、765b、765c、766a、766b、766c、767a、767b、767c線で示した)成分である赤色、緑色、および、青色光線を拡散反射部755に向かって発するようにする。これにより、連続した赤色、緑色、および、青色光線760が、半透明基材720を通って、LCDパネル780に向かって反射される。次に、LCDパネル780は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, power is applied to the micro LED backlight 700 so that the RGB micro LED 715 is a component (shown by lines 765a, 765b, 765c, 766a, 766b, 766c, 767a, 767b, 767c) in red, green. , And blue light rays are emitted toward the diffuse reflector 755. This causes continuous red, green, and blue rays 760 to be reflected through the translucent substrate 720 towards the LCD panel 780. The LCD panel 780 can then act as previously known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図8aを参照すると、様々な実施形態による下面発光式青色マイクロLED815(815a、815b、815cと示した)を用いた他のマイクロLEDバックライト800を示している。マイクロLEDバックライト800は、透明基材820を含む。いくつかの実施形態において、透明基材820は、ガラス、半透明アルミナ、または、いくつかの他の透明材料で形成される。反射形成部836は、透明基材の一方の面に形成されて、量子ドット層850および金属層855を含む。 Referring to FIG. 8a, another micro LED backlight 800 using a bottom emitting blue micro LED 815 (denoted as 815a, 815b, 815c) according to various embodiments is shown. The micro LED backlight 800 includes a transparent base material 820. In some embodiments, the transparent substrate 820 is made of glass, translucent alumina, or some other transparent material. The reflection forming portion 836 is formed on one surface of the transparent substrate and includes a quantum dot layer 850 and a metal layer 855.

青色マイクロLED815(つまり、815a、815b、815c)は、透明層810に導電性トレース(不図示)を用いて接続される。いくつかの場合において、導電性トレースは、青色マイクロLED815が半田付けされる金属トレースである。様々な場合において、アーチファクト、および、望まないモアレパターンを削減するように、導電性トレースは、直線ではなく、ジグザグまたは杉綾状パターンでありうる。青色マイクロLED815は、従来から知られた任意の種類の青色発光ダイオードでありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な青色発光ダイオードが分かるだろう。青色マイクロLED815は、そこから動作中に発せられた光が、透明基材820の反対側の表面に配置された反射形成部836に向けられるように載置される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED815は、p型材料とn型材料の両方への接触部が各LED素子の同じ側に位置する横向きの素子である。他の実施形態において、青色マイクロLED815は、p型材料への接触部が素子の一方の側にあり、n型材料への接触部が素子の他方の側にある縦向きの素子である。 The blue micro LED 815 (ie, 815a, 815b, 815c) is connected to the transparent layer 810 using a conductive trace (not shown). In some cases, the conductive trace is a metal trace to which the blue micro LED 815 is soldered. In various cases, the conductive trace can be a zigzag or cedar pattern rather than a straight line to reduce artifacts and unwanted moiré patterns. The blue micro LED 815 can be any type of conventionally known blue light emitting diode. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of blue light emitting diodes that can be used for different embodiments. The blue micro LED 815 is placed so that the light emitted from the blue micro LED 815 during operation is directed to the reflection forming portion 836 arranged on the surface opposite to the transparent base material 820. In some embodiments, the blue micro LED 815 is a lateral element in which contacts to both p-type and n-type materials are located on the same side of each LED element. In another embodiment, the blue microLED 815 is a vertical element with a contact with the p-type material on one side of the device and a contact with the n-type material on the other side of the element.

半透明アルミナの透明基材820を用いることは、その導電性が、青色マイクロLED815(815a、815b、815cと示した)を電源、および/または、制御部に接続する回路基板として作用することを可能にするので、いくつかの利点を提供する。半透明アルミナは、(ガラスの約1W/m・Kに対し、約40W/m・K程度の)比較的高い熱伝導率も提供する。そのような高い熱伝導率を有する材料を用いることで、青色マイクロLED815によって生成された熱を、ヒートシンク(不図示)が視野開口部の外側に載置されうるマイクロLEDバックライト800の縁部へ横方向に放散する機構を提供する。更に、半透明アルミナの半透明性は、量子ドット層850に含まれる量子ドットによって反射されて戻されたRGB光の均一性を高めるのを助ける。 The use of the translucent alumina transparent substrate 820 means that its conductivity acts as a circuit board that connects the blue micro LEDs 815 (shown as 815a, 815b, 815c) to the power supply and / or the control unit. It allows, so it offers some advantages. Translucent alumina also provides a relatively high thermal conductivity (about 40 W / m · K compared to about 1 W / m · K of glass). By using a material having such a high thermal conductivity, the heat generated by the blue micro LED 815 is transferred to the edge of the micro LED backlight 800 on which a heat sink (not shown) can be placed outside the viewing opening. Provide a mechanism for lateral emission. Further, the translucency of the translucent alumina helps to enhance the uniformity of the RGB light reflected and returned by the quantum dots contained in the quantum dot layer 850.

量子ドット層850は、青色マイクロLED315から発せられた光を反射するように作用する多数の量子ドットを含む。いくつかの場合において、量子ドット層850の量子ドットのサイズおよび形状は、青色マイクロLED815からの青色光線が各量子ドットに当たった時に、各量子ドットが定められた周波数範囲の光を発するように設計される。いくつかの実施形態において、青色マイクロLED815からの青色光線が量子ドット層850の量子ドットに当たると、赤色、緑色、または青色光の等方性再発光を生じる。量子ドット層850として特定される色変換要素を製作するには、様々なアプローチを用いうるので、量子ドット層850は、異なる実施形態において、異なる構成を示しうる。一例として、(例えば、スプレー成膜、または、スロットダイコーティングによって)大きいシートに亘って、多数の量子ドットをポリマー懸濁液に混合しうる。 The quantum dot layer 850 contains a large number of quantum dots that act to reflect the light emitted from the blue micro LED 315. In some cases, the size and shape of the quantum dots in the quantum dot layer 850 is such that when the blue light from the blue micro LED 815 hits each quantum dot, each quantum dot emits light in a defined frequency range. Designed. In some embodiments, when a blue ray from the blue microLED 815 hits the quantum dots of the quantum dot layer 850, it causes isotropic re-emission of red, green, or blue light. The quantum dot layer 850 can exhibit different configurations in different embodiments, as different approaches can be used to make the color transforming element identified as the quantum dot layer 850. As an example, a large number of quantum dots can be mixed into a polymer suspension over a large sheet (eg, by spray deposition or slot die coating).

金属層855は、反射層としてと、量子ドット層850の量子ドットを封止するためとの両方で作用する。金属層855は、基材820を切断した後に形成され、したがって、金属層855は基材820の切断側壁部を覆うように延伸する。金属層855は、反射性で、かつ、熱の伝達が可能な任意の金属で形成されうる。1つの特定の実施形態において、金属層855は、スパッタリングされたアルミニウム層である。量子ドット層850の量子ドットを反射に用いて、青色マイクロLED815から発せられた青色光線を反射して、透明層820を通って戻すことを意図するので、金属層855の露出した側にアクセス自在である。ヒートシンク895を金属層855に接合して、量子ドットを冷却しうる。この冷却処理により、量子ドットを冷却が可能でない場合より強く励起し、したがって、輝度を高めうる。 The metal layer 855 acts both as a reflective layer and for sealing the quantum dots of the quantum dot layer 850. The metal layer 855 is formed after cutting the base material 820, and therefore the metal layer 855 is stretched so as to cover the cut side wall portion of the base material 820. The metal layer 855 can be made of any metal that is reflective and capable of transferring heat. In one particular embodiment, the metal layer 855 is a sputtered aluminum layer. Since it is intended that the quantum dots of the quantum dot layer 850 are used for reflection to reflect the blue light rays emitted from the blue micro LED 815 and returned through the transparent layer 820, the exposed side of the metal layer 855 can be freely accessed. Is. A heat sink 895 can be bonded to the metal layer 855 to cool the quantum dots. This cooling process can excite the quantum dots more strongly than if cooling is not possible, thus increasing the brightness.

図8bを参照すると、1つ以上の実施形態によるマイクロLEDバックライト800を含む表示装置890を示している。図示したように、マイクロLEDバックライト800は、反射形成部836から反射された成分である赤色、緑色、および、青色光線860(つまり、860a、860b、860c、860d、860e、860f、860g、860h、860i、860j線で示した光線)を、液晶表示(LCD)パネル880に向ける。LCD表示パネル880は、各画素位置で受光した光を選択的に透過制御、および/または、カラーフィルタリング可能な従来から知られた任意の装置でありうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々なLCDパネルが分かるだろう。 With reference to FIG. 8b, a display device 890 including the micro LED backlight 800 according to one or more embodiments is shown. As shown, the micro LED backlight 800 contains red, green, and blue rays 860 (that is, 860a, 860b, 860c, 860d, 860e, 860f, 860g, 860h) which are components reflected from the reflection forming unit 836. , 860i, 860j line) is directed at the liquid crystal display (LCD) panel 880. The liquid crystal display panel 880 can be any conventionally known device capable of selectively transmitting and / or color filtering the light received at each pixel position. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various LCD panels that can be used for different embodiments.

図示したように、マイクロLEDバックライト800に電力を加えて、青色マイクロLED815が、(865a、865b、865c、866a、866b、866c、867a、867b、867c線で示した)成分である青色光線を反射形成部836に向かって発するようにし、そこで、青色光線は、量子ドット層850の量子ドットから反射される。どの種類の量子ドットが量子ドット層850で青色光線を反射したかに応じて、赤色、緑色、または、青色光線860を反射する。赤色、緑色、および、青色の多数の量子ドットを含む量子ドット層850から反射する連続した青色光線は、反射して透明基材820を通って戻り、LCDパネル880に入射する連続した赤色、緑色、および、青色光線460を生じる。次に、LCDパネル880は、従来から知られたように作用して、選択した色の光を、表示部に亘って様々な画素位置で透過させうる。 As shown, power is applied to the micro LED backlight 800 to emit blue light, which is a component of the blue micro LED 815 (shown by lines 865a, 865b, 865c, 866a, 866b, 866c, 867a, 867b, 867c). It is directed toward the reflection forming unit 836, where the blue light beam is reflected from the quantum dots of the quantum dot layer 850. Depending on which type of quantum dot reflected the blue ray on the quantum dot layer 850, it reflects the red, green, or blue ray 860. The continuous blue rays reflected from the quantum dot layer 850 containing a large number of red, green, and blue quantum dots are reflected back through the transparent substrate 820 and are incident on the LCD panel 880. , And produces a blue ray 460. The LCD panel 880 can then act as previously known to allow light of the selected color to pass through the display at various pixel positions.

図9を参照すると、様々な実施形態によるバックライト式表示装置の製造方法のフローチャート900を示している。フローチャート900にしたがって、第1の面および第2の面を有する基材を用意する(ブロック905)。基材は、例えば、ガラスまたは半透明アルミナなどの透明材料で形成される。 With reference to FIG. 9, a flowchart 900 of a method of manufacturing a backlit display device according to various embodiments is shown. A substrate having a first surface and a second surface is prepared according to the flowchart 900 (block 905). The substrate is formed of a transparent material such as glass or translucent alumina.

反射材料を、基材上に形成する(ブロック910)。いくつかの実施形態において、反射材料は、例えば、ポリマー中に量子ドットを含む懸濁液で製作された量子ドット層などの色変換部を含む。そのような場合に、量子ドット層の形成工程は、懸濁液を基材の表面にスプレー成膜、または、スロットダイコーティングする工程を含む。他の実施形態において、反射材料は、基材に接合されたQDEFである。更に他の実施形態において、反射材料は、例えば、基材の表面にスパッタリングされうる金属である。本明細書の開示に基づいて、当業者は、反射層を形成するのに基材の表面に塗布しうる様々な材料が分かるだろう。いくつかの場合において、反射材料は、例えば、量子ドット層と金属層の組合せ、または、QDEFと金属層の組合せを含む材料層の組合せである。 A reflective material is formed on the substrate (block 910). In some embodiments, the reflective material comprises a color transformant, such as a quantum dot layer made of a suspension containing quantum dots in a polymer, for example. In such a case, the step of forming the quantum dot layer includes a step of spray-forming or slot die-coating the suspension on the surface of the base material. In another embodiment, the reflective material is a QDEF bonded to a substrate. In yet another embodiment, the reflective material is, for example, a metal that can be sputtered onto the surface of the substrate. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate a variety of materials that can be applied to the surface of the substrate to form the reflective layer. In some cases, the reflective material is, for example, a combination of quantum dot layers and metal layers, or a combination of material layers, including a combination of QDEF and metal layers.

導電材料を、基材の反対側の面の一部に形成する(ブロック915)。この導電材料は、マイクロLEDを基材に接合する位置を提供する。いくつかの実施形態において、導電材料は、成膜およびリソグラフィ処理を用いて基材上に形成された金属である。多数のマイクロLEDを、上記導電材料が存在する位置で基材に接合して、導電材料の一部がマイクロLEDへの接触部として作用するようにする(ブロック920)。マイクロLEDを、マイクロLEDから発せられた光が基材を通って基材の反対側の面の反射材料に向かうような向きで、基材に接合する。この時点で、照明形成部または光源が製作された。反射材料から反射された光が基材を通ってLCDパネルに入射するように、この照明形成部または光源をLCDパネルと相対的に組み立てる(ブロック925)。不図示であるが、いくつかの場合において、ヒートシンクを、結果的に得られる表示装置の開口部の外側で、反射層、および/または、基材の面に接合しうる。 A conductive material is formed on a portion of the opposite surface of the substrate (block 915). This conductive material provides a location for joining the micro LED to the substrate. In some embodiments, the conductive material is a metal formed on a substrate using film formation and lithographic processing. A large number of micro LEDs are bonded to the substrate at the position where the conductive material is present so that a part of the conductive material acts as a contact portion with the micro LED (block 920). The micro LED is bonded to the base material in such a direction that the light emitted from the micro LED passes through the base material and is directed toward the reflective material on the opposite surface of the base material. At this point, a lighting former or light source was made. This illumination forming part or light source is assembled relative to the LCD panel so that the light reflected from the reflective material enters the LCD panel through the substrate (block 925). Although not shown, in some cases the heat sink may be joined to the reflective layer and / or the surface of the substrate outside the resulting display device opening.

図10を参照すると、いくつかの実施形態によるバックライト式表示装置の他の製造方法のフローチャート1000を示している。フローチャート1000にしたがって、第1の面および第2の面を有する基材を用意する(ブロック1005)。基材は、例えば、ガラスまたは半透明アルミナなどの透明材料で形成される。 With reference to FIG. 10, a flowchart 1000 of another manufacturing method of the backlit display device according to some embodiments is shown. According to the flow chart 1000, a base material having a first surface and a second surface is prepared (block 1005). The substrate is formed of a transparent material such as glass or translucent alumina.

光拡散部を、基材の一方の面に形成して(ブロック1010)、導電材料を、基材の反対側の面に形成する(ブロック1015)。この導電材料は、マイクロLEDを基材に接合しうる位置を提供する。いくつかの実施形態において、導電材料は、成膜およびリソグラフィ処理を用いて基材上に形成された金属である。多数のマイクロLEDを、上記導電材料が存在する位置で基材に接合して、導電材料の一部がマイクロLEDへの接触部として作用するようにする(ブロック1020)。マイクロLEDを、マイクロLEDから発せられた光が基材から離れるような向きで、基材に接合する。 The light diffusing portion is formed on one surface of the substrate (block 1010) and the conductive material is formed on the opposite surface of the substrate (block 1015). This conductive material provides a position where the micro LED can be bonded to the substrate. In some embodiments, the conductive material is a metal formed on a substrate using film formation and lithographic processing. A large number of micro LEDs are bonded to the substrate at the position where the conductive material is present so that a part of the conductive material acts as a contact portion with the micro LED (block 1020). The micro LED is bonded to the base material in such a direction that the light emitted from the micro LED is separated from the base material.

更に、反射層を提供する(ブロック1040)。反射層は、例えば、金属などの反射材料で製作された基材でありうる。その代わりに、反射層は、反射色変換部および/または金属層が接合されたガラス基材でありうる。上記色変換部は、例えば、量子ドット層またはQDEFである。本明細書の開示に基づいて、当業者は、異なる実施形態について用いうる様々な反射層が分かるだろう。 Further, a reflective layer is provided (block 1040). The reflective layer can be, for example, a substrate made of a reflective material such as metal. Instead, the reflective layer can be a glass substrate to which a reflective color converter and / or a metal layer is bonded. The color conversion unit is, for example, a quantum dot layer or a QDEF. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate the various reflective layers that can be used for different embodiments.

基材上のマイクロLEDが、光を反射層に向かって発するように、(マイクロLEDを含む)基材を反射層と相対的に組み立てる(ブロック1050)。この組立て処理は、例えば、基材を反射層に接合する工程を含みうる。他の例として、上記組立て処理は、構造要素を、結果的に得られる照明形成部の開口部の外側に取り付ける工程を含みうる。本明細書の開示に基づいて、当業者は、基材を反射層と相対的に組み立てる様々な方法が分かるだろう。この時点で、照明形成部または光源が製作された。反射材料から反射された光が基材を通って戻りLCDパネルに入射するように、この照明形成部または光源を、LCDパネルと相対的に組み立てる(ブロック1050)。不図示であるが、いくつかの場合において、ヒートシンクを、結果的に得られるた表示装置の開口部の外側で、反射層、および/または、基材の面に接合しうる。 Assemble the substrate (including the microLED) relative to the reflective layer so that the microLEDs on the substrate emit light towards the reflective layer (block 1050). This assembly process may include, for example, joining the substrate to the reflective layer. As another example, the assembly process may include attaching structural elements to the outside of the resulting opening of the illumination formation. Based on the disclosure herein, one of ordinary skill in the art will appreciate various methods of assembling the substrate relative to the reflective layer. At this point, a lighting former or light source was made. The illumination former or light source is assembled relative to the LCD panel so that the light reflected from the reflective material returns through the substrate and enters the LCD panel (block 1050). Although not shown, in some cases the heat sink may be joined to the reflective layer and / or the surface of the substrate outside the resulting display device opening.

図11を参照すると、本実施形態を用いることで実現しうる表示装置の厚さの削減を示すために、従来のバックライト式表示装置1101を、いくつかの実施形態による反射バックライト式表示装置1100と共に示している。示したような表示装置の厚さの削減は、本明細書に記載の任意の表示装置の実施形態で適用されることに留意すべきである。 Referring to FIG. 11, in order to show the reduction in the thickness of the display device that can be realized by using the present embodiment, the conventional backlight type display device 1101 is replaced with the reflection backlight type display device according to some embodiments. Shown with 1100. It should be noted that the reduction in display device thickness as shown applies to any display device embodiment described herein.

図示したように、従来のバックライト式表示装置1101は、マイクロLED1116が取り付けられたバックライト基材1121、および、LCDパネル1181を含む。マイクロLED1116から角度1130で発せられた光(1106a、1106b)の拡散幅(Wと示した)を実現するには、LCDパネル1181を、マイクロLED1116が取り付けられたバックライト基材1121の表面から距離(D3と示した)離して配置しなくてはならない。これにより、表示装置の全厚さD1となる。 As shown, the conventional backlight type display device 1101 includes a backlight base material 1121 to which the micro LED 1116 is attached, and an LCD panel 1181. To achieve the diffusion width (denoted as W) of the light (1106a, 1106b) emitted from the micro LED 1116 at an angle of 1130, the LCD panel 1181 is distanced from the surface of the backlight substrate 1121 to which the micro LED 1116 is mounted. Must be placed apart (indicated as D3). As a result, the total thickness of the display device is D1.

反射バックライト式表示装置1100は、マイクロLED1115が取り付けられたバックライト基材1120、および、LCDパネル1180を含む。光がバックライト基材を通って、バックライト基材1120の反対側の面上の反射層1150に向けて発せられるように、マイクロLEDを向ける。そのような向きの場合、マイクロLED1115から角度1130で発せられた光(1105a、1105b)は、基材1120を通って、反射層1150から、光1110a、1110bとして反射される。従来のバックライト式表示装置1101と同じ拡散幅(Wと示した)を、反射層1120から再発光した光(1110a、1110b)について実現するには、LCDパネル1180を、マイクロLED1116が取り付けられたバックライト基材1120の表面から距離(D4と示した)離して位置させなくてはならないだけである。注目すべきことに、D4は、D3より、かなり短い。これにより、表示部の全厚さがD2になり、同様に、それは、D1より、かなり短い。したがって、本明細書に開示の実施形態を用いて実現される多数の利点の1つは、より薄いLCD表示装置を製造できることである。 The reflective backlit display device 1100 includes a backlight base material 1120 to which the micro LED 1115 is attached, and an LCD panel 1180. The micro LEDs are directed so that the light passes through the backlight substrate and is emitted towards the reflective layer 1150 on the opposite surface of the backlight substrate 1120. In such an orientation, the light (1105a, 1105b) emitted from the micro LED 1115 at an angle of 1130 is reflected from the reflective layer 1150 as light 1110a, 1110b through the substrate 1120. In order to realize the same diffusion width (denoted as W) as that of the conventional backlight type display device 1101 for the light (1110a, 1110b) re-emitted from the reflective layer 1120, the LCD panel 1180 was attached with the micro LED 1116. It only has to be located at a distance (indicated as D4) from the surface of the backlight substrate 1120. Notably, D4 is considerably shorter than D3. This results in a total thickness of the display D2, which is also significantly shorter than D1. Therefore, one of the many advantages realized using the embodiments disclosed herein is the ability to manufacture thinner LCD displays.

結論として、本発明は、照明を提供する新しいシステム、装置、方法、および、配置を含む。本発明の1つ以上の実施形態を詳細に記載したが、当業者には、本発明の精神を逸脱することなく、様々な代替例、変更例、および、等価物が明らかだろう。例えば、反射層は、金属を用いると記載されることが多いが、限定するものではないが、白色塗料を含む他の材料を用いて実現しうる。したがって、ここまでの記載は、添付の請求項によって画定される本発明の範囲を限定するものとして捉えられるべきではない。 In conclusion, the invention includes new systems, devices, methods, and arrangements that provide lighting. Although one or more embodiments of the present invention have been described in detail, those skilled in the art will appreciate various alternatives, modifications, and equivalents without departing from the spirit of the invention. For example, the reflective layer is often described as using a metal, but can be realized by using other materials including, but not limited to, a white paint. Therefore, the statements so far should not be taken as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims.

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in terms of terms.

実施形態1
LCD表示装置において、
LCDパネルと、
前記LCDパネルと相対的に固定して配置されたマイクロ発光ダイオード(マイクロLED)バックライトと
を含み、
前記マイクロLEDバックライトは、
反射形成部と、
透明基材と、
少なくとも1つのマイクロLED素子と
を含み、
前記少なくとも1つのマイクロLED素子は、該少なくとも1つのマイクロLED素子から発せられた光が、前記LCDパネルに到達する前に前記反射形成部から反射されると共に前記透明基材を透過するように、該反射形成部および該透明基材と相対的に配置されたものである装置。
Embodiment 1
In the LCD display device
LCD panel and
Including a micro light emitting diode (micro LED) backlight arranged relatively fixed to the LCD panel.
The micro LED backlight is
Reflection forming part and
With a transparent base material
Includes at least one micro LED element
The at least one micro LED element is such that the light emitted from the at least one micro LED element is reflected from the reflection forming portion and transmitted through the transparent substrate before reaching the LCD panel. A device that is arranged relative to the reflection forming portion and the transparent substrate.

実施形態2
前記反射形成部に接合されたヒートシンクを
更に含む、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 2
The apparatus according to the first embodiment, further comprising a heat sink bonded to the reflection forming portion.

実施形態3
前記透明基材は、第1の透明基材であり、
前記反射形成部は、
(a)第2の基材上に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層と、
(b)量子ドット強調フィルムと、
(c)1つの表面に金属層が形成された量子ドット強調フィルムと、
(d)金属層と、
(e)前記第1の基材の表面に配置された拡散反射部と、
(f)前記第1の基材の表面に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層と
からなる群から選択されたものである、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 3
The transparent base material is the first transparent base material and
The reflection forming portion is
(A) A quantum dot layer formed on the second base material and a metal layer formed on the quantum dot layer.
(B) Quantum dot enhancement film and
(C) A quantum dot-enhanced film having a metal layer formed on one surface,
(D) With the metal layer
(E) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the first base material and
(F) The first embodiment according to the first embodiment, which is selected from the group consisting of a quantum dot layer formed on the surface of the first base material and a metal layer formed on the quantum dot layer. apparatus.

実施形態4
前記透明基材は、ガラス、および、半透明アルミナからなる群から選択された材料で形成されたものである、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 4
The apparatus according to the first embodiment, wherein the transparent base material is formed of a material selected from the group consisting of glass and translucent alumina.

実施形態5
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、白色LEDであり、
前記反射形成部は、
(a)金属層と、
(b)前記基材の表面に配置された拡散反射部と、
(c)白色塗料と
からなる群から選択されたものである、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 5
The at least one micro LED is a white LED and
The reflection forming portion is
(A) Metal layer and
(B) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the base material and
(C) The apparatus according to the first embodiment, which is selected from the group consisting of white paint.

実施形態6
前記基材は、第1の基材であり、
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDであり、
前記反射形成部は、
(a)第2の基材上に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層と、
(b)量子ドット強調フィルムと、
(c)1つの表面に金属層が形成された量子ドット強調フィルムと、
(d)前記第1の基材の表面に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層の上に形成された金属層と
からなる群から選択されたものである、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 6
The base material is the first base material and
The at least one micro LED is a blue LED and
The reflection forming portion is
(A) A quantum dot layer formed on the second base material and a metal layer formed on the quantum dot layer.
(B) Quantum dot enhancement film and
(C) A quantum dot-enhanced film having a metal layer formed on one surface,
(D) The first embodiment described in Embodiment 1, which is selected from the group consisting of a quantum dot layer formed on the surface of the first base material and a metal layer formed on the quantum dot layer. Equipment.

実施形態7
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、
(a)金属層、
(b)前記基材の表面に配置された拡散反射部と、
(c)白色塗料と
からなる群から選択されたものである、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 7
The at least one micro LED includes a red LED, a green LED, and a blue LED.
The reflection forming portion is
(A) Metal layer,
(B) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the base material and
(C) The apparatus according to the first embodiment, which is selected from the group consisting of white paint.

実施形態8
バックライト装置において、
透明基材と、
前記透明基材の第1の面に形成された反射形成部と、
前記透明基材の第2の面に配置された少なくとも1つのマイクロ発光ダイオード(マイクロLED)と
を含み、
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、該少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた光が前記透明基材を透過して、次に、前記反射形成部から反射されて反射光を生じるように向けられ、更に、前記反射光は、前記バックライト装置から出射される光として提供される前に、該透明基材を透過するものである装置。
8th Embodiment
In the backlight device
With a transparent base material
A reflection forming portion formed on the first surface of the transparent base material and
Includes at least one micro light emitting diode (micro LED) disposed on the second surface of the transparent substrate.
The at least one micro LED is directed so that the light emitted from the at least one micro LED passes through the transparent substrate and then is reflected from the reflection forming portion to generate reflected light. , The device that transmits the reflected light through the transparent substrate before being provided as light emitted from the backlight device.

実施形態9
前記反射形成部は、金属層を含むものであり、
前記金属層に接合されたヒートシンクを、
更に含む、実施形態7に記載の装置。
Embodiment 9
The reflection forming portion includes a metal layer and
The heat sink bonded to the metal layer
The device according to embodiment 7, further comprising.

実施形態10
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、前記青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット層を含むものである、実施形態7に記載の装置。
Embodiment 10
The at least one micro LED comprises a blue LED.
The apparatus according to the seventh embodiment, wherein the reflection forming unit includes a quantum dot layer capable of performing color conversion of blue light emitted from the blue LED and reflecting red, green, and blue component lights. ..

実施形態11
前記量子ドット層は、前記透明基材上に配置され、
前記量子ドット層は、金属層によって封止されたものである、実施形態10に記載の装置。
Embodiment 11
The quantum dot layer is arranged on the transparent substrate and
The apparatus according to the tenth embodiment, wherein the quantum dot layer is sealed by a metal layer.

実施形態12
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、前記透明基材上に配置された拡散反射部を含むものである、実施形態7に記載の装置。
Embodiment 12
The at least one micro LED includes a red LED, a green LED, and a blue LED.
The apparatus according to the seventh embodiment, wherein the reflection forming portion includes a diffuse reflection portion arranged on the transparent base material.

実施形態13
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、前記青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット強調フィルムを含むものである、実施形態7に記載の装置。
Embodiment 13
The at least one micro LED comprises a blue LED.
7. The 7th embodiment, wherein the reflection forming unit includes a quantum dot enhancing film capable of performing color conversion of blue light emitted from the blue LED to reflect red, green and blue component lights. apparatus.

実施形態14
前記透明基材は、半透明アルミナで製作されたものである、実施形態7に記載の装置。
Embodiment 14
The apparatus according to the seventh embodiment, wherein the transparent base material is made of translucent alumina.

実施形態15
前記透明基材は、ガラスで製作されたものである、実施形態7に記載の装置。
Embodiment 15
The device according to embodiment 7, wherein the transparent substrate is made of glass.

実施形態16
バックライト装置において、
照明形成部と、
反射形成部と
を含み、
前記照明形成部は、
透明基材と、
前記透明基材の表面に配置された少なくとも1つのマイクロ発光ダイオード(マイクロLED)であって、前記少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた光が該透明基材から離れるように向いた該少なくとも1つのマイクロ発光ダイオードと
を含むものであり、
前記反射形成部は、反射層を含み、前記少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた前記光が前記反射層から反射光として反射するように、前記照明形成部と相対的に位置して、前記反射光は、前記透明基材を、前記バックライト装置から出射される光として透過するものである装置。
Embodiment 16
In the backlight device
Lighting forming part and
Including the reflection forming part
The lighting forming unit is
With a transparent base material
At least one micro light emitting diode (micro LED) arranged on the surface of the transparent substrate, wherein the light emitted from the at least one micro LED is directed away from the transparent substrate. Including micro light emitting diodes
The reflection forming portion includes a reflecting layer, and is positioned relative to the illumination forming portion so that the light emitted from the at least one micro LED is reflected as reflected light from the reflecting layer. Light is a device that transmits the transparent base material as light emitted from the backlight device.

実施形態17
前記反射形成部は、金属層を含むものであり、
前記金属層に接合されたヒートシンクを、
更に含む、実施形態16に記載の装置。
Embodiment 17
The reflection forming portion includes a metal layer and
The heat sink bonded to the metal layer
The device according to embodiment 16, further comprising.

実施形態18
前記透明基材は、半透明アルミナである、実施形態16に記載の装置。
Embodiment 18
16. The apparatus according to embodiment 16, wherein the transparent substrate is translucent alumina.

実施形態19
前記透明基材は、ガラスである、実施形態16に記載の装置。
Embodiment 19
16. The apparatus according to embodiment 16, wherein the transparent substrate is glass.

実施形態20
前記少なくとも1つのマイクロLEDが配置された前記透明基材の面は、該透明基材の第1の面であり、
前記照明形成部は、前記透明基材の第2の面に形成されたガラス体積拡散部を更に含むものである、実施形態16に記載の装置。
20th embodiment
The surface of the transparent base material on which the at least one micro LED is arranged is the first surface of the transparent base material.
The apparatus according to embodiment 16, wherein the illumination forming portion further includes a glass volume diffusing portion formed on the second surface of the transparent base material.

実施形態21
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDであり、
前記反射層は、
前記青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット強調フィルムと、
量子ドット強調フィルム上に成膜された金属層と
を含むものである、実施形態16に記載の装置。
21st embodiment
The at least one micro LED is a blue LED and
The reflective layer is
A quantum dot-enhanced film capable of converting the blue light emitted from the blue LED to reflect red, green, and blue component lights, and
16. The apparatus according to embodiment 16, comprising a metal layer formed on a quantum dot-enhanced film.

実施形態22
前記透明基材は、第1の透明基材であり、
前記反射形成部は、第2の透明基材上に配置された前記反射層を含むものであり、
前記少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた光は、前記反射層から反射される前に前記第2の基材を透過するものである、実施形態16に記載の装置。
Embodiment 22
The transparent base material is the first transparent base material and
The reflection forming portion includes the reflection layer arranged on the second transparent base material, and includes the reflection layer.
16. The apparatus of embodiment 16, wherein the light emitted from the at least one micro LED passes through the second substrate before being reflected from the reflective layer.

実施形態23
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDであり、
前記反射層は、前記第2の透明基材上に量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層を含むものである、実施形態22に記載の装置。
23rd Embodiment
The at least one micro LED is a blue LED and
22. The apparatus according to embodiment 22, wherein the reflective layer includes a quantum dot layer on the second transparent substrate and a metal layer formed on the quantum dot layer.

実施形態24
ゾーン分割部が前記第2の透明基材に形成され、
前記ゾーン分割部は、前記第2の透明基材の第1の面と該第2の透明基材の第2の面の間に少なくとも部分的に延伸する先細の壁部を示すものである、実施形態23に記載の装置。
Embodiment 24
The zone division portion is formed on the second transparent base material, and the zone division portion is formed on the second transparent base material.
The zone dividing portion represents a tapered wall portion that extends at least partially between the first surface of the second transparent substrate and the second surface of the second transparent substrate. The device according to embodiment 23.

実施形態25
前記第2の透明基材の先細の側壁部は、金属層で覆われたものである、実施形態24に記載の装置。
25.
The device according to embodiment 24, wherein the tapered side wall portion of the second transparent base material is covered with a metal layer.

実施形態26
前記第2の透明基材の先細の側壁部は、量子ドット層と金属層の両方で覆われたものである、実施形態25に記載の装置。
Embodiment 26
25. The apparatus of embodiment 25, wherein the tapered side wall of the second transparent substrate is covered with both a quantum dot layer and a metal layer.

実施形態27
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含むものであり、
前記反射層は、
(a)金属層と、
(b)拡散反射部と、
(c)白色塗料と
からなる群から選択されたものである、実施形態16に記載の装置。
Embodiment 27
The at least one micro LED includes a red LED, a green LED, and a blue LED.
The reflective layer is
(A) Metal layer and
(B) Diffuse reflector and
(C) The apparatus according to embodiment 16, which is selected from the group consisting of white paint.

実施形態28
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、白色LEDであり、
前記反射層は、
(a)金属層と、
(b)前記基材の表面に配置された拡散反射部と、
(c)白色塗料と
からなる群から選択されたものである、実施形態16に記載の装置。
28.
The at least one micro LED is a white LED and
The reflective layer is
(A) Metal layer and
(B) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the base material and
(C) The apparatus according to embodiment 16, which is selected from the group consisting of white paint.

100、200、300、400、500、600、700、800 マイクロLEDバックライト
105、205 散乱面
110、210、310、510、610、710、810 透明層
115、215、315、415、515、615、715、815 マイクロLED
120、220 平面化層
121、221、321、421、521、621 照明形成部
125、225 透明導電層
130、230 接着剤
135、235、335 基材
136、236、336、436、536、636、836 反射形成部
140a、140b ゾーン分割部
150、250、350、450 量子ドット層
151、251、351、555、655 反射層
155、255、355、455、855 金属層
180、280、380、480、580、680、780、880 LCDパネル
305、505、605 体積拡散部
320、420、520、620 間隙
755 拡散反射部
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 Micro LED backlight 105, 205 Scattering surface 110, 210, 310, 510, 610, 710, 810 Transparent layer 115, 215, 315, 415, 515, 615 , 715, 815 micro LED
120, 220 Flattening layer 121, 221, 321, 421, 521, 621 Illumination forming part 125, 225 Transparent conductive layer 130, 230 Adhesive 135, 235, 335 Base material 136, 236, 336, 436, 536, 636, 836 Reflection forming part 140a, 140b Zone dividing part 150, 250, 350, 450 Quantum dot layer 151, 251, 351, 555, 655 Reflection layer 155, 255, 355, 455, 855 Metal layer 180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 880 LCD panel 305, 505, 605 Volume diffuser 320, 420, 520, 620 Gap 755 Diffuse reflector

Claims (15)

LCD表示装置において、
LCDパネルと、
前記LCDパネルと相対的に固定して配置されたマイクロ発光ダイオード(マイクロLED)バックライトと
を含み、
前記マイクロLEDバックライトは、
反射形成部と、
透明基材と、
少なくとも1つのマイクロLED素子と
を含み、
前記少なくとも1つのマイクロLED素子は、該少なくとも1つのマイクロLED素子から発せられた光が、前記LCDパネルに到達する前に前記反射形成部から反射されると共に前記透明基材を透過するように、該反射形成部および該透明基材と相対的に配置されたものである装置。
In the LCD display device
LCD panel and
Including a micro light emitting diode (micro LED) backlight arranged relatively fixed to the LCD panel.
The micro LED backlight is
Reflection forming part and
With a transparent base material
Includes at least one micro LED element
The at least one micro LED element is such that the light emitted from the at least one micro LED element is reflected from the reflection forming portion and transmitted through the transparent substrate before reaching the LCD panel. A device that is arranged relative to the reflection forming portion and the transparent substrate.
前記反射形成部に接合されたヒートシンクを
更に含む、請求項1に記載の装置。
The apparatus according to claim 1, further comprising a heat sink bonded to the reflection forming portion.
前記透明基材は、第1の透明基材であり、
前記反射形成部は、
(a)第2の基材上に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層と、
(b)量子ドット強調フィルムと、
(c)1つの表面に金属層が形成された量子ドット強調フィルムと、
(d)金属層と、
(e)前記第1の基材の表面に配置された拡散反射部と、
(f)前記第1の基材の表面に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層と
からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の装置。
The transparent base material is the first transparent base material and
The reflection forming portion is
(A) A quantum dot layer formed on the second base material and a metal layer formed on the quantum dot layer.
(B) Quantum dot enhancement film and
(C) A quantum dot-enhanced film having a metal layer formed on one surface,
(D) With the metal layer
(E) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the first base material and
(F) The first aspect of the present invention, which is selected from the group consisting of a quantum dot layer formed on the surface of the first base material and a metal layer formed on the quantum dot layer. apparatus.
前記透明基材は、ガラス、および、半透明アルミナからなる群から選択された材料で形成されたものである、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the transparent substrate is formed of a material selected from the group consisting of glass and translucent alumina. 前記少なくとも1つのマイクロLEDは、白色LEDであり、
前記反射形成部は、
(a)金属層と、
(b)前記基材の表面に配置された拡散反射部と、
(c)白色塗料と
からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の装置。
The at least one micro LED is a white LED and
The reflection forming portion is
(A) Metal layer and
(B) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the base material and
(C) The apparatus according to claim 1, which is selected from the group consisting of white paint.
前記基材は、第1の基材であり、
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDであり、
前記反射形成部は、
(a)第2の基材上に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層上に形成された金属層と、
(b)量子ドット強調フィルムと、
(c)1つの表面に金属層が形成された量子ドット強調フィルムと、
(d)前記第1の基材の表面に形成された量子ドット層、および、前記量子ドット層の上に形成された金属層と
からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の装置。
The base material is the first base material and
The at least one micro LED is a blue LED and
The reflection forming portion is
(A) A quantum dot layer formed on the second base material and a metal layer formed on the quantum dot layer.
(B) Quantum dot enhancement film and
(C) A quantum dot-enhanced film having a metal layer formed on one surface,
(D) The first aspect of the present invention, which is selected from the group consisting of a quantum dot layer formed on the surface of the first base material and a metal layer formed on the quantum dot layer. Equipment.
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、
(a)金属層、
(b)前記基材の表面に配置された拡散反射部と、
(c)白色塗料と
からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の装置。
The at least one micro LED includes a red LED, a green LED, and a blue LED.
The reflection forming portion is
(A) Metal layer,
(B) A diffuse reflection portion arranged on the surface of the base material and
(C) The apparatus according to claim 1, which is selected from the group consisting of white paint.
バックライト装置において、
透明基材と、
前記透明基材の第1の面に形成された反射形成部と、
前記透明基材の第2の面に配置された少なくとも1つのマイクロ発光ダイオード(マイクロLED)と
を含み、
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、該少なくとも1つのマイクロLEDから発せられた光が前記透明基材を透過して、次に、前記反射形成部から反射されて反射光を生じるように向けられ、更に、前記反射光は、前記バックライト装置から出射される光として提供される前に、該透明基材を透過するものである装置。
In the backlight device
With a transparent base material
A reflection forming portion formed on the first surface of the transparent base material and
Includes at least one micro light emitting diode (micro LED) disposed on the second surface of the transparent substrate.
The at least one micro LED is directed so that the light emitted from the at least one micro LED passes through the transparent substrate and then is reflected from the reflection forming portion to generate reflected light. , The device that transmits the reflected light through the transparent substrate before being provided as light emitted from the backlight device.
前記反射形成部は、金属層を含むものであり、
前記金属層に接合されたヒートシンクを、
更に含む、請求項7に記載の装置。
The reflection forming portion includes a metal layer and
The heat sink bonded to the metal layer
The device according to claim 7, further comprising.
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、前記青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット層を含むものである、請求項7に記載の装置。
The at least one micro LED comprises a blue LED.
The apparatus according to claim 7, wherein the reflection forming unit includes a quantum dot layer capable of performing color conversion of blue light emitted from the blue LED and reflecting red, green, and blue component lights. ..
前記量子ドット層は、前記透明基材上に配置され、
前記量子ドット層は、金属層によって封止されたものである、請求項10に記載の装置。
The quantum dot layer is arranged on the transparent substrate and
The device according to claim 10, wherein the quantum dot layer is sealed with a metal layer.
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、前記透明基材上に配置された拡散反射部を含むものである、請求項7に記載の装置。
The at least one micro LED includes a red LED, a green LED, and a blue LED.
The apparatus according to claim 7, wherein the reflection forming portion includes a diffuse reflection portion arranged on the transparent base material.
前記少なくとも1つのマイクロLEDは、青色LEDを含み、
前記反射形成部は、前記青色LEDから発せられた青色光を色変換して、赤色、緑色および青色成分光を反射するように作用自在の量子ドット強調フィルムを含むものである、請求項7に記載の装置。
The at least one micro LED comprises a blue LED.
The reflection forming portion according to claim 7, wherein the reflection forming portion includes a quantum dot enhancing film capable of performing color conversion of blue light emitted from the blue LED to reflect red, green and blue component lights. apparatus.
前記透明基材は、半透明アルミナで製作されたものである、請求項7に記載の装置。 The device according to claim 7, wherein the transparent base material is made of translucent alumina. 前記透明基材は、ガラスで製作されたものである、請求項7に記載の装置。 The device according to claim 7, wherein the transparent base material is made of glass.
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