[go: up one dir, main page]

WO2018134068A1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Anzeigevorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2018134068A1
WO2018134068A1 PCT/EP2018/050335 EP2018050335W WO2018134068A1 WO 2018134068 A1 WO2018134068 A1 WO 2018134068A1 EP 2018050335 W EP2018050335 W EP 2018050335W WO 2018134068 A1 WO2018134068 A1 WO 2018134068A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display device
radiation
pixels
semiconductor layer
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/050335
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lorenzo Zini
Martin Rudolf Behringer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to US16/475,648 priority Critical patent/US10770442B2/en
Publication of WO2018134068A1 publication Critical patent/WO2018134068A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of types provided for in two or more different subclasses of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of types provided for in two or more different subclasses of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H10H20/8511—Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
    • H10H20/8512—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
    • H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
    • H10H29/14—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor components
    • H10H29/142—Two-dimensional arrangements, e.g. asymmetric LED layout
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
    • H10H20/0363—Manufacture or treatment of packages of optical field-shaping means

Definitions

  • Plano-convex lens formed. In the lateral direction, adjacent optical elements are arranged in particular spaced from each other.
  • the separating body is hydrophilic or hydrophobic.
  • the separating body may have a fluorinated surface. Such a surface acts de-wetting for a material of the optical element comprising a silicone or an epoxy.
  • Cohesive connection effecting connecting layer between the radiation exit surface and the optical element effecting connecting layer between the radiation exit surface and the optical element.
  • Lanyard such as an adhesive or a solder can be achieved.
  • a separation of the Connection associated with a destruction of the connecting means and / or at least one of the connection partners.
  • a surface of the terminal region is at least 10% or at most 5% or at most 1% of an area of the associated optical according to at least one embodiment
  • the terminal area is small compared to the area of the associated optical element.
  • radiopaque material arranged.
  • the side surfaces of the pixels are with a
  • radiopaque coating provided.
  • the radiopaque for example, the radiopaque
  • the radiopaque coating can be the
  • the display device is on the radiation exit surface of the pixels one Contact layer arranged.
  • the covers are on the radiation exit surface of the pixels one Contact layer arranged.
  • the contact layer at least 5% of the area of the pixel in plan view of the display device.
  • the contact layer can in particular by means of the radiopaque
  • the separating body may be formed by means of the contact layer.
  • the contact layer may be formed by means of the contact layer.
  • radiopaque coating between adjacent pixels on the side surfaces of the pixels serve.
  • Pixel about two out of four faces in the case of a quadrilateral pixel, covered by the contact layer.
  • the semiconductor layer sequence is between adjacent ones
  • the optical elements are radiation conversion elements.
  • the radiation conversion elements are intended to at least partially convert primary radiation generated in the active region into secondary radiation.
  • the one from neighboring Radiation conversion elements radiated radiation can in the same spectral range, for example in the yellow
  • Spectral regions in particular selected from the red, green and blue spectral range, are.
  • the display device has a on the
  • Radiation conversion elements are expediently spaced apart in the lateral direction.
  • Each pixel may include a light emitting diode, such as an LED or a VCSEL.
  • an optical element 3 is arranged on a carrier 5 remote from the radiation exit surface 29 of the semiconductor layer sequence.
  • the embodiment has a lens 31.
  • the lens is formed, for example, as a converging lens, such as a plano-convex lens.
  • Display device in the active region 20 generated radiation can be bundled by means of the optical element 3.
  • Separator 35 is arranged.
  • the separating body 35 is for the radiation generated in operation in the active region 20
  • optical elements 3 each have a separating body 35 is arranged.
  • the separating bodies 35 between adjacent pixels 2A, 2B from each other are arranged.
  • Pixels 2A, 2B extend. In the lateral direction of the separating body 35 rotates the optical element at least partially, in particular completely.
  • the optical element 3 can adjoin the separating body 35 directly. In the manufacture of the display device 1, the optical element 3 directly on the
  • At least one surface of the separating body is hydrophilic or hydrophobic.
  • the surface of the separator is fluorinated and the optical element contains or consists of an epoxy or a silicone.
  • Element is a connection layer, which causes a material connection between the semiconductor layer sequence and the optical element 3, not required.
  • connection layer has a TCO material, such as ITO or ZnO.
  • the mirror layer may contain a material, for example aluminum, silver, rhodium or nickel.
  • the optical element 3 preferably has one
  • the optical element contains a polymer material such as a silicone or an epoxide or an oxide, such as titanium oxide or silicon oxide.
  • the material of the optical element 3 may be filled with filler particles,
  • the first contact layer 71 circulates in the shape of a frame.
  • the electrical contacting by means of the first contact layer 71 forms a closed path.
  • a laterally uniform Stromeinlessness in the operation of the display device is simplified.
  • the first contact layer 71 as shown in Figure IC, but only occasionally the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Es wird eine Anzeigevorrichtung (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2), die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweist und eine Mehrzahl von Bildpunkten (2A, 2B) bildet, und mit einem Träger (5), auf dem die Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist, angegeben, wobei der Träger (5) eine Mehrzahl von Schaltern (51) aufweist, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt (2A, 2B) vorgesehen sind und auf einer dem Träger abgewandten Strahlungsaustrittsfläche (29) der Halbleiterschichtenfolge auf jedem Bildpunkt ein optisches Element (3) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Anzeigevorrichtung Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Anzeigevorrichtung.
Insbesondere bei Anzeigevorrichtungen, bei denen die
einzelnen Bildpunkte nahe beieinanderstehen, kann ein
Übersprechen von Licht aus einem Bildpunkt in den
Wahrnehmungsbereich eines benachbarten Bildpunkts zur
Verringerung des Kontrasts führen.
Eine Aufgabe ist es, eine Anzeigevorrichtung anzugeben, mit der ein guter Kontrast einfach und zuverlässig erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine
Anzeigevorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Es wird eine Anzeigevorrichtung mit einer
Halbleiterschichtenfolge angegeben. Der Begriff
Anzeigevorrichtung bezeichnet allgemein eine in ihrem Betrieb Strahlung emittierende Vorrichtung, bei der insbesondere einzelne Bildpunkte unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Die Strahlung liegt beispielsweise im sichtbaren, infraroten oder ultravioletten Spektralbereich.
Beispielsweise ist die Anzeigevorrichtung für einen
Bildschirm zur Darstellung statischer oder beweglicher Bilder oder für die Beleuchtung mit einer veränderlichen
Abstrahlcharakteristik vorgesehen, etwa in einem adaptiven FrontscheinwerferSystem. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Halbleiterschichtenfolge einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Die zu erzeugende Strahlung kann inkohärent oder kohärent sein. Beispielsweise ist der aktive Bereich zwischen einer ersten
Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Ladungstyps angeordnet, sodass sich der aktive
Bereich in einem pn-Übergang befindet. Der aktive Bereich ist insbesondere Teil einer Lumineszenzdiode, etwa einer
Leuchtdiode (light emitting diode, LED) oder eines
oberflächenemittierenden Lasers (vertical cavity light emitting laser, VCSEL) . Mit einem kohärenten Emitter wie einem oberflächenemittierenden kann eine gerichtete
Abstrahlung effizient erzielt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung bildet die Halbleiterschichtenfolge eine Mehrzahl von
Bildpunkten. Die Bildpunkte sind in lateraler Richtung, also entlang einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge, nebeneinander angeordnet. Bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung gehen die Bildpunkte insbesondere aus einer gemeinsamen Halbleiterschichtenfolge hervor, sodass sich die Halbleiterschichten der einzelnen Bildpunkte hinsichtlich ihrer Materialzusammensetzung und ihrer Schichtdicke nicht oder zumindest nur um
fertigungsbedingte Schwankungen, die in lateraler Richtung bei der Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge auftreten, unterscheiden. In Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung können die Bildpunkte zum Beispiel eine mehreckige,
beispielsweise eine dreieckige, viereckige, etwa rechteckige oder quadratische, oder eine sechseckige Grundform aufweisen. Jeder Bildpunkt kann eine Lumineszenzdiode aufweisen, etwa eine LED oder einen VCSEL.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung einen Träger auf, auf dem die Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Der Träger dient insbesondere der mechanischen Stabilisierung der
Halbleiterschichtenfolge. Insbesondere ist der Träger von einem Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge der Anzeigevorrichtung verschieden. Der Träger ist also nicht das Aufwachssubstrat . Der Träger kann jedoch das selbe Material aufweisen oder aus dem selben Material bestehen wie das
Aufwachssubstrat . Das Aufwachssubstrat für die insbesondere epitaktische Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge ist in der Anzeigevorrichtung nicht mehr erforderlich und kann entfernt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist der Träger eine Mehrzahl von Schaltern auf, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt vorgesehen sind. Beispielsweise sind jeweils die ersten Halbleiterschichten oder jeweils die zweiten Halbleiterschichten der einzelnen Bildpunkte mit einem der Schalter verbunden. Die jeweils andere Halbleiterschicht kann mit den entsprechenden anderen Halbleiterschichten der benachbarten Bildpunkte elektrisch kontaktiert sein. Im Betrieb können diese Halbleiterschichten auf einem gemeinsamen elektrischen Potenzial liegen.
Mittels der Schalter sind die einzelnen Bildpunkte unabhängig voneinander ansteuerbar. Beispielsweise sind die Schalter in Form von Transistoren ausgebildet. Die Schalter können insbesondere in den Träger integriert sein. Beispielsweise sind die Schalter in CMOS-Technik ausgebildet. Die Anzeigevorrichtung weist zweckmäßigerweise auf einer dem Träger abgewandten Seite eine Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge auf. Im Betrieb der
Anzeigevorrichtung im aktiven Bereich erzeugte Strahlung kann durch die Strahlungsaustrittsfläche aus der
Anzeigevorrichtung austreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist auf der Strahlungsaustrittsfläche auf jedem Bildpunkt ein optisches Element angeordnet. Zum Beispiel stehen die
Bildpunkte und die optischen Elemente in einer eineindeutigen Zuordnung zueinander. Beispielsweise überlappt ein optisches Element in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung mit nur genau einem Bildpunkt der Anzeigevorrichtung.
Als optisches Element wird allgemein ein Element verstanden, das die Abstrahlcharakteristik der von der Anzeigevorrichtung abgestrahlten Strahlung beeinflusst, beispielsweise im
Hinblick auf die räumliche und/oder spektrale
Abstrahlungscharakteristik .
In mindestens einer Ausführungsform weist die
Anzeigevorrichtung eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf, wobei die Halbleiterschichtenfolge eine Mehrzahl von
Bildpunkten bildet und auf einem Träger angeordnet ist. Der Träger weist eine Mehrzahl von Schaltern auf, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt vorgesehen sind. Auf einer dem Träger abgewandten Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge ist auf jedem Bildpunkt ein
optisches Element angeordnet. Mittels des jeweils einem Bildpunkt zugeordneten optischen Elements kann die Abstrahlungscharakteristik des jeweils zugeordneten Bildpunkts beeinflusst werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist das optische Element eine Linse. Beispielsweise ist das optische Element als eine Sammellinse, etwa als
Plankonvexlinse, ausgebildet. In lateraler Richtung sind benachbarte optische Elemente insbesondere jeweils beabstandet voneinander angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist zwischen zwei benachbarten optischen Elementen jeweils ein Trennkörper angeordnet. Der Trennkörper ist insbesondere für die im Betrieb der Anzeigevorrichtung emittierte
Strahlung strahlungsundurchlässig .
„Strahlungsundurchlässig" bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass auf das jeweils als
strahlungsundurchlässig gekennzeichnete Element senkrecht auftreffende Strahlung nicht oder zu höchstens 5 % der ursprünglichen Intensität hindurchtritt. Beispielsweise ist der Trennkörper rahmenförmig entlang einer äußeren Umrandung der Bildpunkte angeordnet. Jedes optische Element kann von einem Trennkörper vollständig in lateraler Richtung umschlossen sein. Der Trennkörper kann für die vom aktiven Bereich erzeugte Strahlung reflektierend, etwa mit einer Reflektivität von mindestens 60 %, oder absorbierend, etwa mit einer Absorption von mindestens 60 %, ausgebildet sein. Die angegebenen Reflektivitäten beziehen sich im Zweifel auf eine Peak- Wellenlänge der im Betrieb vom aktiven Bereich abgestrahlten Strahlung . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind das optische Element und der Trennkörper bezüglich ihres Materials so aufeinander abgestimmt, dass das Material des Trennkörpers für das Material des optischen Elements im flüssigen Zustand entnetzend wirkt. Bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung wird die Herstellung der optischen
Elemente zwischen den Trennkörpern vereinfacht. Insbesondere kann mittels der entnetzenden Wirkung die Ausbildung der optischen Elemente und damit deren optische Funktion,
beispielsweise die Funktion als Linse, zur verbesserten
Auskopplung oder zur Strahlungskonversion, lokal kontrolliert und begrenzt werden. Beispielsweise ist der Trennkörper hydrophil oder hydrophob ausgebildet. Beispielsweise kann der Trennkörper eine fluorierte Oberfläche aufweisen. Eine derartige Oberfläche wirkt entnetzend für ein Material des optischen Elements, das ein Silikon oder ein Epoxid aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die Anzeigevorrichtung frei von einer eine
Stoffschlüssige Verbindung bewirkenden Verbindungsschicht zwischen der Strahlungsaustrittsfläche und dem optischen Element .
Bei einer stoffschlüssigen Verbindung werden die, bevorzugt vorgefertigten, Verbindungspartner mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte zusammengehalten. Eine Stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise mittels eines
Verbindungsmittels, etwa eines Klebemittels oder eines Lots, erzielt werden. In der Regel geht eine Trennung der Verbindung mit einer Zerstörung des Verbindungsmittels und/oder zumindest eines der Verbindungspartner einher.
Insbesondere werden die optischen Elemente bei der
Herstellung der Anzeigevorrichtung unmittelbar auf der
Halbleiterschichtenfolge ausgebildet. Die optischen Elemente sind also keine vorgefertigten Elemente, die nachfolgend an der Halbleiterschichtenfolge befestigt werden. Eine
Verbindungsschicht ist deshalb nicht erforderlich.
Alternativ können die optischen Elemente, insbesondere in einem Verbund, vorgefertigt und nachfolgend auf der
Anzeigevorrichtung befestigt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weisen die Bildpunkte auf einer dem Träger zugewandten Seite jeweils einen Anschlussbereich auf, in dem die Bildpunkte elektrisch kontaktiert sind, etwa mittels einer außerhalb der Halbleiterschichtenfolge angeordneten elektrisch leitfähigen Schicht. Die Ladungsträgerinjektion ist also auf den
Anschlussbereich begrenzt.
Als Anschlussbereich wird im Zweifel derjenige Bereich der dem Träger zugewandten und am nächsten liegenden
Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge angesehen, in dem die Halbleiterschicht an eine elektrisch leitende Schicht angrenzt, wobei über diese elektrisch leitende Schicht im Betrieb der Anzeigevorrichtung Ladungsträger in den aktiven Bereich injiziert und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren können. Beispielsweise grenzt die
Halbleiterschichtenfolge im Anschlussbereich an eine
Metallschicht oder eine ein transparentes leitfähiges Oxid (Transparent Conductive Oxide, TCO) -Material enthaltende Schicht an. Außerhalb des Anschlussbereichs erfolgt dagegen keine Ladungsträgerinjektion in diese Halbleiterschicht.
Eine Fläche des Anschlussbereichs beträgt gemäß zumindest einer Ausführungsform höchstens 10 % oder höchstens 5 % oder höchstens 1 % einer Fläche des zugehörigen optischen
Elements. Der Anschlussbereich ist im Vergleich zur Fläche des zugehörigen optischen Elements klein. Eine Strahlformung, etwa eine Strahlbündelung mittels des optischen Elements, das beispielsweise als Sammellinse ausgebildet ist, wird so vereinfacht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist zwischen benachbarten Bildpunkten ein
strahlungsundurchlässiges Material angeordnet. Beispielsweise sind die Seitenflächen der Bildpunkte mit einer
strahlungsundurchlässigen Beschichtung versehen. Die
strahlungsundurchlässige Beschichtung kann auch in Form eines Füllmaterials ausgebildet sein, das die Zwischenräume
zwischen benachbarten Bildpunkten vollständig füllt.
Beispielsweise weist die strahlungsundurchlässige
Beschichtung eine Reflektivität von mindestens 60 % für die im Betrieb der Anzeigevorrichtung emittierte Strahlung auf. Die strahlungsundurchlässige Beschichtung umfasst
beispielsweise eine Metallschicht und/oder eine dielektrische Spiegelstruktur mit einer dielektrischen Schicht oder mit einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die strahlungsundurchlässige Beschichtung von den
Bildpunkten elektrisch isoliert. Die strahlungsundurchlässige Beschichtung dient also nicht der elektrischen Kontaktierung der Bildpunkte und kann selbst elektrisch leitend oder elektrisch isolierend ausgebildet sein.
Bei einer elektrisch leitenden strahlungsundurchlässigen Beschichtung ist zweckmäßigerweise zwischen der Seitenfläche des Bildpunkts und der strahlungsundurchlässigen Beschichtung eine Isolationsschicht angeordnet, insbesondere auf Höhe des aktiven Bereichs. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Bildpunkte mittels der strahlungsundurchlässigen Beschichtung elektrisch kontaktiert. Insbesondere kann die auf der dem Träger abgewandten Seite des aktiven Bereichs angeordnete Halbleiterschicht mittels der
strahlungsundurchlässigen Beschichtung elektrisch kontaktiert sein .
Die strahlungsundurchlässige Beschichtung kann die
Strahlungsaustrittsfläche der Bildpunkte auch stellenweise bedecken. In diesem Fall verringert sich mittels der
strahlungsundurchlässigen Beschichtung die effektiv
leuchtende Fläche der Bildpunkte. Der dunkel erscheinende Graben zwischen zwei benachbarten Bildpunkten wird dadurch kontrastreicher. Weiterhin wird mittels der
strahlungsundurchlässigen Beschichtung ein optisches
Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten verhindert oder zumindest stark reduziert.
Die strahlungsundurchlässige Beschichtung kann insbesondere an allen Seitenflächen der Bildpunkte ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist auf der Strahlungsaustrittsfläche der Bildpunkte eine Kontaktschicht angeordnet. Beispielsweise überdeckt die
Kontaktschicht mindestens 5 % der Fläche des Bildpunkts in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung. Die Kontaktschicht kann insbesondere mittels der strahlungsundurchlässigen
Beschichtung gebildet sein.
Alternativ oder ergänzend kann der Trennkörper mittels der Kontaktschicht gebildet sein. Beispielsweise kann die
Kontaktschicht neben der Funktion der elektrischen
Kontaktierung zusätzlich als Trennkörper zwischen
benachbarten Bildpunkten und/oder als
strahlungsundurchlässige Beschichtung zwischen benachbarten Bildpunkten an den Seitenflächen der Bildpunkte dienen. Beispielsweise sind mindestens zwei Seitenflächen eines
Bildpunkts, etwa zwei von vier Seitenflächen im Fall eines viereckigen Bildpunkts, von der Kontaktschicht bedeckt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die Halbleiterschichtenfolge zwischen benachbarten
Bildpunkten zumindest stellenweise, insbesondere entlang des gesamten Umfangs der Bildpunkte, vollständig durchtrennt. Die Gefahr eines optischen Übersprechens durch Ausbreitung von Strahlung innerhalb eines sich über benachbarte Bildpunkte erstreckenden Halbleitermaterials der
Halbleiterschichtenfolge wird dadurch verhindert oder zumindest reduziert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die optischen Elemente Strahlungskonversionselemente. Die Strahlungskonversionselemente sind dafür vorgesehen, im aktiven Bereich erzeugte Primärstrahlung zumindest teilweise in Sekundärstrahlung umzuwandeln. Die von benachbarten Strahlungskonversionselementen abgestrahlte Strahlung kann im selben Spektralbereich, beispielsweise im gelben
Spektralbereich, oder in voneinander verschiedenen
Spektralbereichen, insbesondere ausgewählt aus dem roten, grünen und blauen Spektralbereich, liegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung einen auf der
Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Trägerkörper auf. Der Trägerkörper erstreckt sich über mehrere Bildpunkte, wobei die Strahlungskonversionselemente jeweils in Vertiefungen des Trägerkörpers angeordnet sind. Der Trägerkörper stellt also ein vorgefertigtes Verbundelement dar, in dem eine Mehrzahl von optischen Elementen in Form von
Strahlungskonversionselementen ausgebildet ist.
Die Vertiefungen sind dafür vorgesehen, die laterale
Ausdehnung der jeweiligen Strahlungskonversionselemente zu begrenzen. In vertikaler Richtung können die optischen
Elemente, insbesondere in Form von
Strahlungskonversionselementen, vollständig innerhalb des Trägerkörpers liegen oder stellenweise über den Trägerkörper hinaus ragen. Die Vertiefungen im Trägerkörper und damit benachbarte
Strahlungskonversionselemente sind zweckmäßigerweise in lateraler Richtung voneinander beabstandet. Insbesondere sind die Vertiefungen im Trägerkörper und die Anordnung der
Bildpunkte der Anzeigevorrichtung so aufeinander abgestimmt, dass jeweils eine Vertiefung mit genau einem Bildpunkt überlappt . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist der Trägerkörper zwischen benachbarten
Strahlungskonversionselementen strahlungsundurchlässig ausgebildet. Beispielsweise weist der Trägerkörper zwischen benachbarten Strahlungskonversionselementen ein
strahlungsundurchlässiges Material auf oder der Trägerkörper ist in diesen Bereichen mit einem strahlungsundurchlässigen Material beschichtet. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in
Verbindung mit den Figuren.
Es zeigen:
Figur 1A ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht; die Figuren 1B und IC jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine elektrische Kontaktierung der
Anzeigevorrichtung in schematischer Draufsicht; und die Figuren 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 jeweils ein
Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren sind jeweils schematisch Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können
vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere
Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein . In Figur 1A ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung 1 gezeigt. Die Anzeigevorrichtung 1 weist eine Halbleiterschichtenfolge 2 mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20 auf. Die
Halbleiterschichtenfolge 2 ist auf einem Träger 5 angeordnet. Die Halbleiterschichtenfolge 2 bildet eine Mehrzahl von
Bildpunkten. Zur vereinfachten Darstellung sind lediglich zwei Bildpunkte 2A, 2B gezeigt. Jeder Bildpunkt kann eine Lumineszenzdiode aufweisen, etwa eine LED oder einen VCSEL.
Abhängig von der Anwendung der Anzeigevorrichtung kann die Anzahl der Bildpunkte in weiten Grenzen variiert werden. Als Anzeigevorrichtung in einem adaptiven Frontscheinwerfer weist die Anzeigevorrichtung beispielsweise zwischen einschließlich 2 und einschließlich 50 Bildpunkte auf. Zur Darstellung von beweglichen oder statischen Bildern kann die
Anzeigevorrichtung auch mehr als 50, beispielsweise 1000 Bildpunkte oder mehr oder 1.000.000 Bildpunkte oder mehr aufweisen .
Der Träger 5 weist eine Mehrzahl von Schaltern 51 auf. Die Schalter sind jeweils zur Steuerung von einem Bildpunkt 2A, 2B vorgesehen.
Auf einer dem Träger 5 abgewandten Strahlungsaustrittsfläche 29 der Halbleiterschichtenfolge ist auf jedem Bildpunkt 2A, 2B ein optisches Element 3 angeordnet. Als Beispiel für ein optisches Element weist das Ausführungsbeispiel eine Linse 31 auf. Die Linse ist beispielsweise als eine Sammellinse, etwa eine Plankonvexlinse, ausgebildet. Im Betrieb der
Anzeigevorrichtung im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung kann mittels des optischen Elements 3 gebündelt werden. Eine räumliche Trennung der von den einzelnen Bildpunkten
abgestrahlten Strahlung und gegebenenfalls eine weitere
Verarbeitung durch ein nachgeordnetes optisches System werden so vereinfacht.
Weiterhin ist auf der Strahlungsaustrittsfläche 29 ein
Trennkörper 35 angeordnet. Der Trennkörper 35 ist für die im Betrieb im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung
strahlungsundurchlässig. Der Trennkörper kann absorbierend oder reflektierend für die erzeugte Strahlung ausgebildet sein. Beispielsweise bedeckt der Trennkörper jeweils zwischen einschließlich 5 % und einschließlich 50 % der Fläche eines Bildpunkts. Der Trennkörper ist beispielsweise eine auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschiedene Schicht. Mittels des
Trennkörpers 35 verringert sich die effektive Fläche, aus der Strahlung aus der Strahlungsaustrittsfläche 29 der einzelnen Bildpunkte 2A, 2B austreten kann. Mit anderen Worten sind die Bereiche zweier benachbarter Bildpunkte, aus denen Strahlung austritt, weiter voneinander beabstandet als die Bildpunkte selbst. Eine räumliche Trennung zwischen benachbarten
Bildpunkte 2A, 2B wird so auch bei geringen Abständen
zwischen den Bildpunkten vereinfacht. In lateraler Richtung ist zwischen zwei benachbarten
optischen Elementen 3 jeweils ein Trennkörper 35 angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Trennkörper 35 zwischen benachbarten Bildpunkten 2A, 2B voneinander
beabstandet. Der Trennkörper 35 kann sich davon abweichend jedoch auch durchgängig über zumindest zwei benachbarte
Bildpunkte 2A, 2B erstrecken. In lateraler Richtung umläuft der Trennkörper 35 das optische Element zumindest teilweise, insbesondere vollständig. Das optische Element 3 kann an den Trennkörper 35 unmittelbar angrenzen. Bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung 1 kann das optische Element 3 unmittelbar auf der
Strahlungsaustrittsfläche 29 ausgebildet werden. Der
Trennkörper 35 kann beim Aufbringen des Materials für das optische Element als Begrenzungsrahmen dienen. Beispielsweise weist der Trennkörper ein Metall, etwa Aluminium oder Silber, und/oder ein dielektrisches Material, etwa ein Oxid wie
Siliziumoxid oder ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder
Titannitrid auf. Alternativ kann ein Polymermaterial
Anwendung finden, das zur Steigerung der Reflektivität oder der Absorption mit Füllpartikeln versehen ist.
Weiterhin können das optische Element 3 und der Trennkörper 35 bezüglich ihres Materials so aufeinander abgestimmt sein, dass das Material des Trennkörpers für das Material des optischen Elements im flüssigen Zustand entnetzend wirkt. Beispielsweise ist das Material des Trennkörpers oder
zumindest eine Oberfläche des Trennkörpers hydrophil oder hydrophob. Zum Beispiel ist die Oberfläche des Trennkörpers fluoriert und das optische Elment enthält ein Epoxid oder ein Silikon oder besteht aus einem solchen Material.
Bei einem unmittelbar auf der Strahlungsaustrittsfläche 29 der Halbleiterschichtenfolge 2 ausgebildeten optischen
Element ist eine Verbindungsschicht, die eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem optischen Element 3 bewirkt, nicht erforderlich.
Die Halbleiterschichtenfolge 2 weist eine erste
Halbleiterschicht 21 und eine zweite Halbleiterschicht 22 auf, wobei diese Halbleiterschichten auf gegenüberliegenden Seiten des aktiven Bereichs 20 angeordnet und bezüglich ihres Leitungstyps voneinander verschieden sind. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 21 n-leitend und die zweite
Halbleiterschicht 22 p-leitend oder umgekehrt. Die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht können ebenso wie der aktive Bereich auch mehrschichtig ausgebildet sein . Die erste Halbleiterschicht 21 ist auf der dem Träger 5 abgewandten Seite des aktiven Bereichs 20 angeordnet. Die erste Halbleiterschicht 21 ist mittels einer ersten
Kontaktschicht 71 mit einer Gegenkontaktierungsflache 53 des Trägers elektrisch leitend verbunden.
Die zweite Halbleiterschicht 22 ist mittels einer zweiten Kontaktschicht 72 mit einer Kontaktierungsfläche 52 des
Trägers elektrisch leitend verbunden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zweiten
Halbleiterschichten 22 der Bildpunkte 2A, 2B jeweils mit einem Schalter 51 verbunden, sodass die einzelnen Bildpunkte 2A, 2B über die zweite Halbleiterschichten 22 unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Die ersten Halbleiterschichten 21 benachbarter Bildpunkte 2A, 2B oder auch aller Bildpunkte der Anzeigevorrichtung 1 können elektrisch leitend
miteinander verbunden sein und im Betrieb der
Anzeigevorrichtung 1 auf demselben Potenzial liegen.
Selbstverständlich können davon abweichend auch die ersten Halbleiterschichten 21 jeweils mit einem Schalter elektrisch leitend verbunden sein und die zweiten Halbleiterschichten benachbarter Bildpunkte auf demselben elektrischen Potenzial liegen . Die Halbleiterschichtenfolge 2 weist für jeden Bildpunkt zumindest eine Ausnehmung 25 auf. Die Ausnehmung 25 erstreckt sich durch die zweite Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 20 in die erste Halbleiterschicht 21 hinein. In der Ausnehmung ist die erste Kontaktschicht 71 elektrisch leitend mit der ersten Halbleiterschicht 21 verbunden. Die zweite Halbleiterschicht 22 ist in einem Anschlussbereich 220 elektrisch leitend mit der zweiten Kontaktschicht 72
verbunden. Die zweite Kontaktschicht kann mehrschichtig ausgebildet sein und beispielsweise eine an die zweite
Halbleiterschicht 22 angrenzende Anschlussschicht 721 und eine Spiegelschicht 722 aufweisen. Beispielsweise weist die Anschlussschicht ein TCO-Material auf, etwa ITO oder ZnO. Die Spiegelschicht kann ein Material enthalten, beispielsweise Aluminium, Silber, Rhodium oder Nickel. Die genannten
Materialien zeichnen sich durch eine hohe Reflektivität im sichtbaren Spektralbereich aus. Für Strahlung im infraroten Spektralbereich eignet sich beispielsweise Gold. Zwischen der zweiten Halbleiterschicht 22 und dem Träger 5 ist eine Isolationsschicht 8 angeordnet. Die
Isolationsschicht 8 ist insbesondere als eine dielektrische Spiegelstruktur ausgebildet. Beispielsweise weist die
Isolationsschicht 8 eine Mehrzahl von dielektrischen
Schichten auf, wobei sich aneinander angrenzende Schichten bezüglich ihres Brechungsindizes voneinander unterscheiden.
In Richtung des Trägers 5 abgestrahlte Strahlung kann an der Isolationsschicht 8 und/oder der Spiegelschicht 722
reflektiert werden und nachfolgend aus der
Strahlungsaustrittsfläche 29 austreten. Benachbarte Bildpunkte 2A, 2B sind durch Zwischenräume 26 voneinander getrennt. Die Zwischenräume 26 erstrecken sich in vertikaler Richtung, also senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene des Trägers 5, vollständig durch die Halbleiterschichtenfolge 2 hindurch. Die Gefahr eines optischen Pfades innerhalb der Halbleiterschichtenfolge 2 zwischen benachbarten Bildpunkten wird vermieden. Ein
optisches Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten wird weitergehend verringert.
Das optische Element 3 weist vorzugsweise einen
Brechungsindex von mindestens 1,5 auf. Je höher der
Brechungsindex ist, desto besser ist die optische Ankopplung zwischen dem optischen Element 3 und der
Halbleiterschichtenfolge 2. Beispielsweise enthält das optische Element ein Polymermaterial wie ein Silikon oder ein Epoxid oder ein Oxid, etwa Titanoxid oder Siliziumoxid. Zur Steigerung des Brechungsindizes kann das Material des optischen Elements 3 mit Füllpartikeln gefüllt sein,
beispielsweise mit GaP-Partikeln .
Bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung 1 gehen die
Bildpunkte 2A, 2B aus einer gemeinsamen
Halbleiterschichtenfolge 2 hervor. Die Bildpunkte
unterscheiden sich daher hinsichtlich der
Materialzusammensetzung und des strukturellen Aufbaus der Halbleiterschichten, abgesehen von geringen
fertigungsbedingten Schwankungen bei der epitaktischen
Abscheidung, nicht voneinander. Die Fertigung der Bildpunkte der Anzeigevorrichtung kann somit im Verbund erfolgen. Die Halbleiterschichtenfolge 2, insbesondere der aktive
Bereich 20, weist ein III-V-Verbindungs-Halbleitermaterial auf . III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien sind zur
Strahlungserzeugung im ultravioletten (Alx Iny Gai-x-y N ) über den sichtbaren (Alx Iny Gai-x-y N , insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder Alx Iny Gai-x-y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Alx Iny Gai-x-y As) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils
0 < x < l, O ^ y ^ l und x + y < 1, insbesondere mit x + 1, y + 1, x + 0 und/oder y + 0. Mit III-V-Verbindungs- Halbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten
Materialsystemen, können weiterhin bei der
Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden .
In den Figuren 1B und IC sind Ausführungsbeispiele für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung 1 gezeigt. Zur
vereinfachten Darstellung sind lediglich für vier Bildpunkte 2A, 2B jeweils die Bereiche gezeigt, in denen die erste
Kontaktschicht 21 die erste Halbleiterschicht 21 elektrisch kontaktiert .
Bei dem in Figur 1B dargestellten Ausführungsbeispiel umläuft die erste Kontaktschicht 71 rahmenförmig . In Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung bildet die elektrische Kontaktierung mittels der ersten Kontaktschicht 71 einen geschlossenen Pfad. Eine lateral gleichmäßige Stromeinprägung im Betrieb der Anzeigevorrichtung wird dadurch vereinfacht. Alternativ kann die erste Kontaktschicht 71, wie in Figur IC gezeigt, jedoch auch nur punktuell die
Halbleiterschichtenfolge, insbesondere die erste
Halbleiterschicht, elektrisch kontaktieren. Gemäß dem in Figur IC dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische Kontaktierung beispielsweise jeweils in den Ecken der Bildpunkte 2A, 2B. Die Anordnung der Stellen, an denen die erste Kontaktschicht 71 die Halbleiterschichtenfolge 2 elektrisch kontaktiert, kann jedoch in weiten Grenzen
variiert werden. Beispielsweise kann die elektrische
Kontaktierung an nur einer Ecke oder an zwei, insbesondere gegenüberliegenden, Ecken erfolgen.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der
Anschlussbereich 220 klein gegenüber der lateralen Ausdehnung des optischen Elements 3. Beispielsweise beträgt eine Fläche des Anschlussbereichs 220 in Draufsicht auf die
Anzeigevorrichtung höchstens 10 %, insbesondere höchstens 5 % oder höchstens 1 % der Fläche des zugehörigen optischen
Elements 3. Die elektrische Kontaktierung der zweiten
Halbleiterschicht 22 und damit auch die Strahlungserzeugung im aktiven Bereich 20 wird also gezielt auf einen Bereich begrenzt, der deutlich kleiner ist als die laterale
Ausdehnung des aktiven Bereichs 20 eines Bildpunkts 2A, 2B.
Der Anschlussbereich 220 überlappt insbesondere mit einer optischen Achse 30 des optischen Elements 3. Der Anteil der in der unmittelbaren Umgebung der optischen Achse 30 im aktiven Bereich 20 erzeugten Strahlung wird also erhöht.
Dadurch vereinfacht sich die Strahlformung, insbesondere die Strahlbündelung der abgestrahlten Strahlung mittels des als Linse 31 ausgebildeten optischen Elements 3.
Ein derartiger vergleichsweise kleiner Anschlussbereich 220 eignet sich auch für die übrigen Ausführungsbeispiele, auch wenn dieser in den Figuren nicht explizit als solcher
dargestellt oder weggelassen ist.
Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die zweite Kontaktschicht 72 eine größere laterale Ausdehnung auf als der Anschlussbereich 220. Die Spiegelschicht 722 überdeckt die Isolationsschicht 8 stellenweise. In vertikaler Richtung gesehen überlappen also die Isolationsschicht 8 und die zweite Kontaktschicht 72, insbesondere die Spiegelschicht 722 der zweiten Kontaktschicht 72. An der Isolationsschicht 8 nicht reflektierte und durch die Isolationsschicht
hindurchtretende Strahlung kann an der Spiegelschicht 722 reflektiert werden. Trotz der vergleichsweise großen
lateralen Ausdehnung der zweiten Kontaktschicht ist der
Anschlussbereich 220, in dem die zweite Halbleiterschicht 22 tatsächlich elektrisch kontaktiert ist, wie im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben klein gegenüber der lateralen
Ausdehnung des optischen Elements 3.
Das in Figur 4 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel .
Im Unterschied hierzu sind die Seitenflächen 28 der
Bildpunkte 2A, 2B mit einer strahlungsundurchlässigen
Beschichtung 61 versehen. Die strahlungsundurchlässige Beschichtung 61 ist zumindest in dem an die Seitenfläche 28 der Bildpunkte 2A, 2B angrenzenden Bereich elektrisch
isolierend . Mittels der strahlungsundurchlässigen Beschichtung 61 wird ein optisches Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten 2A, 2B weiter reduziert. Die strahlungsundurchlässige
Beschichtung 61 kann für die im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung absorbierend oder reflektierend ausgebildet sein. Beispielsweise weist die strahlungsundurchlässige
Beschichtung 61 eine Reflektivität von mindestens 60 % oder von mindestens 80 % auf.
Beispielsweise weist die strahlungsundurchlässige
Beschichtung 61 eine dielektrische Spiegelstruktur und/oder eine Metallschicht auf. Durch die Kombination einer
dielektrischen Spiegelstruktur mit einer Metallschicht können hohe Reflektivitäten erzielt werden, insbesondere über einen Auftreffwinkelbereich, der gegenüber einer dielektrischen Spiegelstruktur groß ist. Die Seitenflächen 28 der Bildpunkte 2A, 2B können also verspiegelt werden, ohne dass hierdurch notwendigerweise ein elektrischer Pfad entsteht. Als
Materialien eignen sich insbesondere die im Zusammenhang mit der Isolationsschicht 8 beziehungsweise der Spiegelschicht 722 genannten Materialien. Die strahlungsundurchlässigen Beschichtungen 61 benachbarter Bildpunkte 2A, 2B sind in lateraler Richtung voneinander beabstandet. Davon abweichend können die Zwischenräume 26 jedoch auch vollständig mit der strahlungsundurchlässigen Beschichtung gefüllt sein.
Das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel . Im Unterschied hierzu bedeckt die erste Kontaktschicht 71 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 die Strahlungsaustrittsfläche 29 stellenweise. Beispielsweise überdeckt die erste Kontaktschicht mindestens 5 % der Fläche eines Bildpunkts 2A, 2B. Die erste Kontaktschicht ist über zumindest eine oder auch über alle Seitenflächen 28 der
Bildpunkte 2A, 2B geführt. Vorzugsweise ist die erste
Kontaktschicht so ausgebildet, dass sie auftreffende
Strahlung in die Halbleiterschichtenfolge zurück reflektiert.
Die erste Kontaktschicht 71 kann neben der Funktion der elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 auch die Funktion des Trennkörpers 35 und der
strahlungsundurchlässigen Beschichtung 61 erfüllen. Die erste Kontaktschicht 71 ist beispielsweise metallisch ausgebildet. Zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses des aktiven Bereichs 20 ist zwischen den Seitenflächen 28 der Bildpunkte 2A, 2B und der ersten Kontaktschicht 71 eine weitere
Isolationsschicht 85 angeordnet.
Der mittels der ersten Kontaktschicht 71 gebildete
Trennkörper 35 erstreckt sich über zwei benachbarte
Bildpunkte 2A, 2B. Beispielsweise verläuft die erste
Kontaktschicht 71 in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung gitterförmig über die Anzeigevorrichtung, wobei sich in
Öffnungen des Gitters jeweils ein optisches Element 3 eines Bildpunkts befindet.
Die Ausbildung von innerhalb der Bildpunkte verlaufenden Ausnehmungen 25 durch die zweite Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 20 hindurch ist für die elektrische
Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 in diesem
Ausführungsbeispiel nicht erforderlich. Eine derartige elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht ist auch für die übrigen beschriebenen Ausführungsbeispiele geeignet . Das in Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel .
Im Unterschied hierzu verläuft die erste Kontaktschicht 71 nicht in den Zwischenräumen 26 zwischen benachbarten
Bildpunkten. Eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontaktschicht 71 und der Gegenkontaktierungsfläche 53 des Trägers 5 erfolgt beispielsweise lediglich in einem
Randbereich der Anzeigevorrichtung 1. Die Zwischenräume zwischen benachbarten Bildpunkten 2A, 2B können optional mit einer strahlungsundurchlässigen Beschichtung 61 vollständig oder zumindest teilweise befüllt sein.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung gezeigt. Von den vorangegangen
Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieses
Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass das optische Element 3 als ein Strahlungskonversionselement 32 ausgebildet ist. Das Strahlungskonversionselement 32 ist dafür
vorgesehen, im aktiven Bereich 20 der Bildpunkte 2A, 2B erzeugte Primärstrahlung zumindest teilweise in
Sekundärstrahlung umzuwandeln, wobei sich eine Peak- Wellenlänge der Sekundärstrahlung von der Peak-Wellenlänge der Primärstrahlung unterscheidet. Beispielsweise ist das Strahlungskonversionselement 32 zur teilweisen Umwandlung von Strahlung im blauen Spektralbereich vorgesehen, sodass sich für das menschliche Auge aus der Farbmischung der Primärstrahlung und der Sekundärstrahlung weiß erscheinendes Licht ergibt.
Benachbarte Strahlungskonversionselemente 32 können auch bezüglich der zu erzeugenden Sekundärstrahlung voneinander verschieden sein. Beispielsweise können die
Strahlungskonversionselemente 32 jeweils einen Leuchtstoff aufweisen, der in einem Spektralbereich ausgewählt aus dem roten, grünen und blauen Spektralbereich emittiert.
Die Anzeigevorrichtung 1 weist einen Trägerkörper 39 auf. Der Trägerkörper 39 erstreckt sich über mehrere Bildpunkte 2A, 2B, insbesondere über alle Bildpunkte der Anzeigevorrichtung. Der Trägerkörper 39 weist Vertiefungen 390 auf, in denen die Strahlungskonversionselemente 32 angeordnet sind. Für die
Herstellung der Anzeigevorrichtung 1 kann der bereits mit den Strahlungskonversionselementen 32 versehene Trägerkörper 39 an der Strahlungsaustrittsfläche 29 der
Halbleiterschichtenfolge befestigt werden, etwa mittels einer strahlungsdurchlässigen Verbindungsschicht 9.
Der Trägerkörper 39 ist zumindest im Bereich zwischen den Strahlungskonversionselementen 32 und den Bildpunkten 2A, 2B für die im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung transparent oder zumindest transluzent, etwa mit einer Transmission von mindestens 80 %. Beispielsweise enthält der Trägerkörper ein Glas oder einen transparenten Kunststoff.
Weitere Details der Anzeigevorrichtung 1, insbesondere die Halbleiterschichtenfolge 2, der Träger 5 und die Art der elektrischen Kontaktierung der einzelnen Bildpunkte 2A, 2B, sind in der Figur 7 nicht explizit gezeigt und können wie im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsbeispielen
beschrieben ausgebildet sein.
Das in Figur 8 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel .
Im Unterschied hierzu ist der Trägerkörper 39 stellenweise strahlungsundurchlässig ausgebildet. Hierfür weist der
Trägerkörper 39 zwischen benachbarten Vertiefungen 390 eine strahlungsundurchlässige Beschichtung 395 auf. Mittels dieser Beschichtung 395 ist, wie im Zusammenhang mit Figur 1A beschrieben, ein Trennkörper 35 zwischen benachbarten
optischen Elementen 3 gebildet. Anstelle einer Beschichtung 395 kann der Trägerkörper 39 auch stellenweise aus einem strahlungsundurchlässigen Material gebildet werden,
insbesondere im Bereich zwischen benachbarten Vertiefungen 390. Die beschriebenen Anzeigevorrichtungen zeichnen sich auch bei Bildpunkten, die vergleichsweise nahe beieinander angeordnet sind, etwa in einem Abstand von höchstens 5 ym, durch einen guten optischen Kontrast zwischen den Bildpunkten 2A, 2B und den Zwischenräumen 26 zwischen den Bildpunkten und zudem durch ein geringes optisches Übersprechen aus. Durch eine verringerte laterale Ausdehnung der Bildpunkte und der
Abstände zwischen den Bildpunkten kann eine höhere Auflösung der Anzeigevorrichtung ohne Einbußen im Kontrast erzielt werden. Weiterhin kann bei der Strahlungserzeugung eine höhere Effizienz erzielt werden und die Intensität der
Strahlung, die aus der für die Strahlungsauskopplung effektiv genutzten Fläche austritt, erhöht werden. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 100 798.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist .
Bezugs zeichenliste
1 Anzeigevorrichtung
2 Halbleiterschichtenfolge
20 aktiver Bereich
21 erste Halbleiterschicht
22 zweite Halbleiterschicht
220 Anschlussbereich
25 Ausnehmung
26 Zwischenraum
28 Seitenfläche
29 Strahlungsaustrittsfläche
3 optisches Element
30 optische Achse
31 Linse
32 Strahlungskonversionselement
35 Trennkörper
39 Trägerkörper
390 Vertiefung
395 Beschichtung
5 Träger
51 Schalter
52 Kontaktierungsfläche
53 Gegenkontaktierungsfläche
61 strahlungsundurchlässige Beschichtung
71 erste Kontaktschicht
72 zweite Kontaktschicht
721 Anschlussschicht
722 Spiegelschicht
8 Isolationsschicht
85 weitere Isolationsschicht
9 Verbindungsschicht

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigevorrichtung (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2), die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweist und eine Mehrzahl von
Bildpunkten (2A, 2B) bildet, und mit einem Träger (5) , auf dem die Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist, wobei
- der Träger (5) eine Mehrzahl von Schaltern (51) aufweist, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt (2A, 2B) vorgesehen sind; und
- auf einer dem Träger abgewandten Strahlungsaustrittsfläche (29) der Halbleiterschichtenfolge auf jedem Bildpunkt ein optisches Element (3) angeordnet ist.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1,
wobei das optische Element eine Linse (31) ist.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Bildpunkte auf einer dem Träger zugewandten Seite jeweils einen Anschlussbereich (220) aufweisen, in dem die Bildpunkte elektrisch kontaktiert sind, wobei in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung eine Fläche des Anschlussbereichs höchstens 10 % einer Fläche des zugehörigen optischen
Elements ist.
4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei zwischen zwei benachbarten optischen Elementen jeweils ein Trennkörper (35) angeordnet ist.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4,
wobei der Trennkörper für die im Betrieb der Anzeigevorrichtung emittierte Strahlung
strahlungsundurchlässig ist.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
wobei das optische Element und der Trennkörper bezüglich ihres Materials so aufeinander abgestimmt sind, dass das Material des Trennkörpers für das Material des optischen Elements im flüssigen Zustand entnetzend wirkt.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Anzeigevorrichtung frei von einer eine
Stoffschlüssige Verbindung bewirkenden Verbindungsschicht zwischen der Strahlungsaustrittsfläche und dem optischen Element ist.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei Seitenflächen (28) der Bildpunkte mit einer
strahlungsundurchlässigen Beschichtung (61) versehen sind.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8,
wobei die strahlungsundurchlässige Beschichtung eine
Reflektivität von mindestens 60% für die im Betrieb der Anzeigevorrichtung emittierte Strahlung aufweist.
10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
wobei die strahlungsundurchlässige Beschichtung von den Bildpunkten elektrisch isoliert ist.
11. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
wobei die Bildpunkte mittels der strahlungsundurchlässigen Beschichtung elektrisch kontaktiert sind.
12. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei auf der Strahlungsaustrittsfläche der Bildpunkte eine erste Kontaktschicht (71) angeordnet ist.
13. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Halbleiterschichtenfolge zwischen benachbarten Bildpunkten vollständig durchtrennt ist.
14. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei das optische Element jeweils ein
Strahlungskonversionselement (32) ist, das dafür vorgesehen ist, im aktiven Bereich erzeugte Primärstrahlung zumindest teilweise in Sekundärstrahlung umzuwandeln.
15. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14,
wobei die Anzeigevorrichtung einen auf der
Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Trägerkörper (39) aufweist, wobei sich der Trägerkörper über mehrere Bildpunkte erstreckt und die Strahlungskonversionselemente jeweils in Vertiefungen (390) des Trägerkörpers angeordnet sind.
16. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15,
wobei der Trägerkörper zwischen benachbarten
Strahlungskonversionselementen strahlungsundurchlässig ausgebildet ist.
PCT/EP2018/050335 2017-01-17 2018-01-08 Anzeigevorrichtung Ceased WO2018134068A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/475,648 US10770442B2 (en) 2017-01-17 2018-01-08 Display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017100798.9A DE102017100798A1 (de) 2017-01-17 2017-01-17 Anzeigevorrichtung
DE102017100798.9 2017-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018134068A1 true WO2018134068A1 (de) 2018-07-26

Family

ID=60937776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/050335 Ceased WO2018134068A1 (de) 2017-01-17 2018-01-08 Anzeigevorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10770442B2 (de)
DE (1) DE102017100798A1 (de)
TW (1) TW201834230A (de)
WO (1) WO2018134068A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102551354B1 (ko) * 2018-04-20 2023-07-04 삼성전자 주식회사 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
DE102021129118A1 (de) 2021-11-09 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauelement und optoelektronische vorrichtung mit strukturen zur reduzierung vom optischen übersprechen
CN118472152B (zh) * 2024-07-12 2024-09-17 诺视科技(浙江)有限公司 集成反射穹顶的微显示器件及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080175605A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-24 Seiko Epson Corporation Light-emitting device, image-printing device, and manufacturing method of sealing member
WO2013014979A1 (ja) * 2011-07-28 2013-01-31 シャープ株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
US20130048940A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Micron Technology, Inc. Solid state radiation transducers and methods of manufacturing
WO2016079505A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-26 Mled Limited Integrated colour led micro-display
US20160247855A1 (en) * 2011-12-22 2016-08-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Display Device and Method for Producing a Display Device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5024059B2 (ja) 2008-01-09 2012-09-12 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
TWI523240B (zh) 2009-08-24 2016-02-21 半導體能源研究所股份有限公司 光檢測器和顯示裝置
JP5935238B2 (ja) 2011-04-20 2016-06-15 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 画像表示装置並びにこれを備える端末装置
JP2013016676A (ja) 2011-07-05 2013-01-24 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法、電子機器
DE102012112302A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anzeigevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung
KR102465382B1 (ko) * 2015-08-31 2022-11-10 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 표시장치의 제조방법
US10304811B2 (en) 2015-09-04 2019-05-28 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Light-emitting diode display panel with micro lens array

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080175605A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-24 Seiko Epson Corporation Light-emitting device, image-printing device, and manufacturing method of sealing member
WO2013014979A1 (ja) * 2011-07-28 2013-01-31 シャープ株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
US20130048940A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Micron Technology, Inc. Solid state radiation transducers and methods of manufacturing
US20160247855A1 (en) * 2011-12-22 2016-08-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Display Device and Method for Producing a Display Device
WO2016079505A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-26 Mled Limited Integrated colour led micro-display

Also Published As

Publication number Publication date
US20190371774A1 (en) 2019-12-05
TW201834230A (zh) 2018-09-16
US10770442B2 (en) 2020-09-08
DE102017100798A1 (de) 2018-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013102667A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE112015002479B4 (de) Halbleiterbauelement und Beleuchtungsvorrichtung
WO2019001767A1 (de) Optoelektronisches bauelement
WO2020229043A2 (de) Optoelektronisches bauelement, pixel, displayanordnung und verfahren
DE102013104840A1 (de) Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung von strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen
DE102012106364A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchip
DE102010032497A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips
WO2018134068A1 (de) Anzeigevorrichtung
WO2015162023A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils
DE102016106833A1 (de) Bauelement mit Reflektor und Verfahren zur Herstellung von Bauelementen
WO2018234160A1 (de) Halbleiterdisplay, optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung solcher
WO2015140159A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauelementen
WO2008040274A1 (de) Led-halbleiterkörper und verwendung eines led-halbleiterkörpers
WO2017089349A1 (de) Vorrichtung mit zumindest einem optoelektronischen halbleiterbauelement
WO2020165185A1 (de) Optoelektronisches bauelement, optoelektronische anordnung und verfahren
DE102017100716A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102006041460A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Vorrichtung mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip
WO2020173684A1 (de) Bauteil mit homogenisierter leuchtfläche
DE102008049399A1 (de) Optoelektronisches Bauelement, optoelektronische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2020127029A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil
DE102016103632A1 (de) Bildpunkteeinheit und Videoanzeigeeinrichtung
DE102021201588B4 (de) Optoelektronische halbleitervorrichtung und verfahren zur herstellung zumindest einer optoelektronischen halbleitervorrichtung
WO2018141834A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und herstellungsverfahren hierfür
DE102016114277A1 (de) Lichtemittierendes Bauteil
DE102017129226B4 (de) Optoelektronisches bauelement und anzeigevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18700112

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18700112

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1