DE102009025185B4

DE102009025185B4 - Lichtemittierendes Bauelement, lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung und zum Betrieb eines derartigen Lichtbauelements

Info

Publication number: DE102009025185B4
Application number: DE102009025185.5A
Authority: DE
Inventors: Yu-Sik Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2029-06-13
Also published as: JP5597362B2; CN101604724B; CN101604724A; DE102009025185A1; US20090309514A1; US20130002148A1; US8975656B2; TW201001761A; TWI443861B; US8269247B2; CN103219451B; CN103219451A; JP2009302542A; KR20090129868A; KR101506264B1

Abstract

Lichtemittierendes Bauelement mit
– einer ersten Elektrode (140) auf einem Basissubstrat (308),
– einer zweiten Elektrode (151) auf dem Basissubstrat,
– einer dritten Elektrode (152) auf dem Basissubstrat,
– einer emittierenden Struktur (110), die über und/oder auf einer gleichen Ebene wie die erste Elektrode und/oder zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist,
– einem ersten Muster (310_1) auf dem Basissubstrat, das mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden ist, und
– einer Mehrzahl von zweiten Mustern (320_1, 320_2) auf dem Basissubstrat, wobei wenigstens eines (320_1) der zweiten Muster auf einer ersten Seite des ersten Musters angeordnet und mit der zweiten Elektrode elektrisch verbunden ist und wobei wenigstens ein anderes (320_2) der zweiten Muster auf einer zweiten Seite des ersten Musters angeordnet und mit der dritten Elektrode elektrisch verbunden ist, wobei die erste Seite zu der zweiten Seite entgegengesetzt ist,
– wobei die erste Elektrode eine Mehrzahl von Vorsprüngen (141) beinhaltet, die wenigstens einen lichtemittierenden Bereich und wenigstens einen nicht-lichtemittierenden Bereich definieren, wobei die zweite Elektrode und die dritte Elektrode den wenigstens einen nicht-lichtemittierenden Bereich überlappen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtemittierendes Bauelement, eine lichtemittierende Vorrichtung, die ein derartiges lichtemittierendes Bauelement beinhaltet, sowie auf Verfahren zum Betrieb und zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements. Spezieller beziehen sich Ausführungsformen der Erfindung auf lichtemittierende Bauelemente, die lichtemittierende Elemente beinhalten, die für ein lokales Dimmen und/oder eine verbesserte Lichteffizienz ausgelegt sind.
Lichtemittierende Elemente, z. B. lichtemittierende Dioden (LEDs), werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. Displays, digitalen Weckern, Fernsteuerungen, Uhren, Rechnern, Mobiltelefonen, Kontrollleuchten, Hintergrundbeleuchtungen etc. LEDs emittieren allgemein Licht als ein Ergebnis von Elektrolumineszenz, d. h. Rekombination von Elektronen-Loch-Paaren. Elektronen-Loch-Paare rekombinieren als ein Ergebnis von elektrischem Strom an einem Halbleiter-pn-Übergang. Wenn Elektronen und Löcher rekombinieren, wird Energie in Form von Photonen abgegeben. Wenngleich LEDs bereits in einer breiten Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, besteht ein Bedarf an verbesserten lichtemittierenden Elementen, z. B. LEDs, die eine verbesserte Lichteffizienz aufweisen.
Verschiedene herkömmliche licht-emittierende Bauelemente sowie diesbezügliche Vorrichtungen und Herstellungs- und Betriebsverfahren sind in den Offenlegungsschriften JP 2000-174348 A , JP S60-212793 A und JP S62-215289 A und der Patentschrift KR 100690635 B1 offenbart.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines lichtemittierenden Bauelements, einer lichtemittierenden Vorrichtung, die ein derartiges lichtemittierendes Bauelement verwendet, sowie von Verfahren zum Betrieb und zur Herstellung eines derartigen lichtemittierenden Bauelements zugrunde, die eine oder mehrere der Schwierigkeiten und Beschränkungen des Standes der Technik im Wesentlichen überwinden.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines lichtemittierenden Bauelements mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer lichtemittierenden Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 oder 19, eines Betriebsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 26 sowie eines Herstellungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 28. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Speziell ermöglicht die Erfindung die Bereitstellung eines verbesserten lichtemittierenden Bauelements, auf das individuell zugegriffen werden kann und/oder das eine verbesserte Lichteffizienz aufweist.
Die Erfindung ermöglicht des Weiteren die Bereitstellung einer verbesserten lichtemittierenden Vorrichtung, die eine Mehrzahl von lichtemittierenden Bauelementen beinhaltet, auf die individuell zugegriffen werden kann.
Die Erfindung ermöglicht außerdem die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines verbesserten lichtemittierenden Bauelements, auf das individuell zugegriffen werden kann und/oder das eine verbesserte Lichteffizienz aufweist.
Das lichtemittierende Bauelement der Erfindung kann z. B. für eine LCD-Hintergrundbeleuchtungseinheit verwendet werden, die für einen lokalen Dimm-Betrieb ausgelegt ist und/oder eine verbesserte Lichteffizienz aufweist.
Vorteilhafte Ausführungsformen werden im Folgenden beschrieben und sind in den Zeichnungen gezeigt, in denen:
1 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt,
2 eine Draufsicht des exemplarischen lichtemittierenden Bauelements von 1 darstellt,
3 ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Anordnung einer lichtemittierenden Vorrichtung darstellt, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente von 1 beinhaltet,
4 ein exemplarisches schematisches Diagramm der lichtemittierenden Vorrichtung von 3 darstellt,
5 ein exemplarisches schematisches Diagramm der lichtemittierenden Vorrichtung von 3 während eines Betriebszustands darstellt, in dem einige der lichtemittierenden Bauelemente ausgewählt sind,
6 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt,
7 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt,
8 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt,
9 ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Anordnung einer lichtemittierenden Vorrichtung darstellt, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente von 8 beinhaltet,
10 ein schematisches Diagramm einer weiteren Anordnung einer lichtemittierenden Vorrichtung darstellt, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente von 8 beinhaltet,
11 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt,
12 ein exemplarisches schematisches Diagramm von ersten und zweiten leitfähigen Strukturen und ersten, zweiten und dritten Elektroden darstellt, die mit dem lichtemittierenden Bauelement von 11 verwendbar sind,
13 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt,
14 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt,
15 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer achten Ausführungsform darstellt,
16 ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Anordnung der ersten, zweiten und dritten Strukturen darstellt, die mit dem lichtemittierenden Bauelement von 13 verwendbar sind,
17 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß einer neunten Ausführungsform darstellt,
18 eine erste Anordnung von Phosphor darstellt, die durch ein lichtemittierendes Bauelement verwendet werden kann,
19 eine zweite Anordnung von Phosphor darstellt, die durch ein lichtemittierendes Bauelement verwendet werden kann,
20A und 20B exemplarische Anordnungen der Phosphorschicht und des zweiten transparenten Harzes von 18 darstellen,
21 ein Diagramm eines Teils eines exemplarischen Anzeigebauelements darstellt, welches das lichtemittierende Bauelement von 1 verwendet, und
22A, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G und 22H Stadien in einem exemplarischen Verfahren zur Herstellung des exemplarischen lichtemittierenden Bauelements von 1 darstellen.
Nunmehr werden Ausführungsformen, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung zeigen, im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben. Hierbei weisen jedoch nur die erste, die sechste und die neunte Ausführungsform sämtliche Merkmale der Erfindung auf.
In den Zeichnungen können die Abmessungen und relativen Abmessungen von Schichten und Bereichen zwecks Klarheit der Darstellung übertrieben dargestellt sein. Es versteht sich außerdem, dass wenn ein Element als ”auf” einem anderen Element bezeichnet wird, dieses direkt auf dem anderen Element sein kann oder auch zwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Des Weiteren versteht es sich, dass wenn ein Element als ”unter” einem anderen Element bezeichnet wird, dieses direkt darunter sein kann oder auch ein oder mehrere zwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Außerdem versteht es sich zudem, dass wenn ein Element als ”zwischen” zwei Elementen bezeichnet wird, dieses das einzige Element zwischen den zwei Elementen sein kann oder auch ein oder mehrere zwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Außerdem versteht es sich, dass wenn ein Element als ”zwischen” zwei Elementen bezeichnet wird, dieses physikalisch zwischen einander zugewandten/überlappenden Bereichen der zwei Elemente angeordnet sein kann oder physikalisch derart angeordnet sein kann, dass eines oder mehrere der Elemente unter diesem sind und das andere Element über diesem ist, oder es kann derart sein, dass es entlang eines Pfades von z. B. Stromfluss zwischen den zwei Elementen sein kann. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen überall in der Beschreibung gleiche Elemente.
1 stellt eine erste exemplarische Ausführungsform eines lichtemittierenden Bauelements 11 dar, das einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. 2 stellt eine Draufsicht auf das lichtemittierende Bauelement 11 von 1 dar. 3 stellt ein exemplarisches schematisches Diagramm einer exemplarischen Anordnung einer Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente 11 von 1 dar.
Bezugnehmend auf die 1 und 2 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 11 ein lichtemittierendes Element 100 und eine Leiterplatte 301. Die Leiterplatte 301 beinhaltet Drähte 330_1, 330_2, eine erste Struktur 310_1 und zweite Strukturen 320_1, 320_2 sowie ein Basissubstrat 309. Das lichtemittierende Element 100 beinhaltet eine emittierende Struktur 110, eine erste Elektrode 140, eine zweite Elektrode 151, eine dritte Elektrode 152, eine erste ohmsche Schicht 130, eine Isolationsschicht 120, ein leitfähiges Substrat 200 und eine Zwischenschicht 210. Die emittierende Struktur 110 beinhaltet eine erste leitfähige Struktur 112, ein emittierendes Muster 114 und eine zweite leitfähige Struktur 116.
Bezugnehmend auf 1 verbindet der Draht 330_1 die zweite Elektrode 151 elektrisch mit der zweiten Struktur 320_1. Der Draht 330_2 verbindet die dritte Elektrode 152 elektrisch mit der zweiten Struktur 320_2. Das leitfähige Substrat 200 ist durch z. B. ein leitfähiges Harz (nicht gezeigt) dazwischen mit der ersten Struktur 310_1 elektrisch verbunden. In derartigen Fällen ist die erste Elektrode 140 mittels der Zwischenschicht 210, des leitfähigen Substrats 200 und des leitfähigen Harzes mit der ersten Struktur 310_1 elektrisch verbunden.
Bezugnehmend auf 3 beinhaltet die lichtemittierende Vorrichtung 1100 eine Mehrzahl von den lichtemittierenden Elementen 100, die mit jeweiligen Bereichen der ersten Strukturen 310_1 bis 310_n und der zweiten Strukturen 320_1 bis 320_n + 1 elektrisch verbunden sind. In einigen Ausführungsformen können zum Beispiel n × m lichtemittierende Elemente 100 in einer matrixartigen Weise angeordnet sein. Die ersten Strukturen 310_1 bis 310_n und/oder die zweiten Strukturen 320_1 bis 320_n + 1 können auf dem Basissubstrat 309 ausgebildet sein.
Wie in 3 gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen jedes der emittierenden Elemente 100 mit einer jeweiligen ersten Struktur 310_1 bis 310-n + 1 und einer jeweiligen zweiten Struktur 320_1_1 bis 320_n + 1_m elektrisch verbunden. Spezieller ist, wie z. B. in der exemplarischen Ausführungsform von 3 gezeigt, jedes der lichtemittierenden Elemente 100 wenigstens teilweise mit einer jeweiligen der ersten Strukturen 310_1 bis 310_n überlappend, und jedes der lichtemittierenden Elemente 100 ist mit wenigstens einer, z. B. zwei, der zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m elektrisch verbunden.
Jede der ersten Strukturen 310_1 bis 310_n ist mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 100 der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 elektrisch verbunden. In entsprechenden Ausführungsformen sind die jeweiligen lichtemittierenden Elemente 100, die mit einer jeweiligen der ersten Strukturen 310_1 bis 310_n verbunden sind, parallel miteinander verbunden. Die jeweiligen lichtemittierenden Elemente 100, die mit jeweiligen der zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m verbunden sind, können parallel miteinander verbunden sein. Eine oder mehrere derartige parallele Verbindungen können eine verbesserte individuelle Zugriffsmöglichkeit während der Ansteuerung der lichtemittierenden Elemente 100 bieten.
In entsprechenden Ausführungsformen weisen die ersten Strukturen 310_1 bis 310_n eine streifenartige Struktur auf. In derartigen Ausführungsformen können z. B. 1 bis n erste Strukturen 310_1 bis 310_n vorhanden sein, die sich entlang einer ersten Richtung DR1 erstrecken und n Zeilen (y1 bis yn) definieren. Die ersten Strukturen 310_1 bis 310_n können sich parallel zueinander erstrecken. Die ersten Strukturen 310_1 bis 310_n können sich zwischen jeweils entsprechenden Bereichen der zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m erstrecken. Zum Beispiel können die ersten Strukturen 310_1 in der zweiten Zeile y2 mit m lichtemittierenden Elementen 100_1 bis 100_m elektrisch verbunden sein.
Jede der zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m kann physikalisch separat, z. B. vollständig beabstandet, von den anderen zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m sein. Jede der zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m kann eine leitfähige Struktur sein. Die zweiten Strukturen 320_1 bis 320_n + 1 können in Gruppen, z. B. Spalten 1 bis m, entsprechend einer Anordnung der lichtemittierenden Elemente 100 der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 angeordnet sein. Jede der zweiten Strukturen, z. B. 320_1_1 bis 320_n + 1_m, kann z. B. eine abgerundete, z. B. kreisförmige, Gestalt oder polygonale Gestalt aufweisen, z. B. ein Rechteck, ein Quadrat, ein Kreis etc.
Spezieller können die zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m in entsprechenden Ausführungsformen Spalten x1 bis xm definieren, die sich entlang einer zweiten Richtung DR2 erstrecken. Die erste Richtung DR1 kann senkrecht zu der zweiten Richtung DR2 sein. Jeweilige Bereiche 1 bis m derjenigen der zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m, die zwischen einer Mehrzahl, z. B. zwei, der ersten Strukturen angeordnet sind, z. B. zwischen 310_1 und 310_2, können mit einer Mehrzahl, z. B. zwei, der lichtemittierenden Elemente 100 verbunden sein. Des Weiteren können die lichtemittierenden Elemente 100 jeweils mit einer oder mehreren jeweils benachbarten der zweiten Strukturen in der entsprechenden Spalte und den entsprechenden benachbarten Zeilen der zweiten Strukturen verbunden sein. Zum Beispiel können in der exemplarischen n×m-Matrix von lichtemittierenden Elementen 100 das lichtemittierende Element 100_2_m der zweiten Zeile y2 und der m-ten Spalte xm mit den benachbarten zweiten Strukturen 320_2_m und 320_3_m verbunden sein.
In entsprechenden Ausführungsformen sind die zweiten Strukturen 320 unabhängige Strukturen auf dem Substrat 309, und die zweiten Strukturen 320, die entlang einer gleichen Spalte x entlang der zweiten Richtung DR2 angeordnet sind, sind z. B. mittels der lichtemittierenden Elemente 100, die entlang der jeweiligen Spalte x angeordnet sind, indirekt elektrisch verbunden. Das heißt, die zweiten Strukturen 320 einer jeweiligen Spalte x sind möglicherweise nicht direkt miteinander verbunden. In einigen Ausführungsformen sind jeweilige der zweiten Strukturen 320 einer jeweiligen Spalte x mittels zwei oder mehr zwischenliegender Elemente miteinander verbunden, z. B. mittels des jeweiligen Drahtes 330 und des jeweiligen lichtemittierenden Elements 100.
Bezugnehmend auf 3 sind die zweiten Strukturen 320 in entsprechenden Ausführungsformen auf entgegengesetzten Seiten der jeweiligen ersten Strukturen 310 angeordnet. Zum Beispiel können die zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_2_1 auf entgegengesetzten Seiten der jeweiligen ersten Struktur 310_1 angeordnet sein. Die entgegengesetzten Seiten können Seiten entsprechen, die sich entlang einer gleichen Ebene erstrecken, z. B. Seiten, die sich keine Kante teilen, mit einer oder mehreren Seiten dazwischen. Spezieller können z. B. die lichtemittierenden Elemente 100 einer jeweiligen Spalte x1 bis xm zu jeweiligen zweiten Strukturen 320_1_1 bis 320_n + 1_m z. B. entlang der zweiten Richtung DR2 ausgerichtet sein.
Das Basissubstrat 309 kann z. B. eine polygonale, kreisförmige oder ovale Gestalt aufweisen. Das Basissubstrat 309 kann eine Leiterplatte (PCB), eine Leiterplatte mit Metallkern (MCPCB), ein Epoxid, Si, eine Si-Legierung, mechanisch verspanntes Si, SiC und/oder SiGe etc. beinhalten.
Wieder bezugnehmend auf 1 werden nachstehend Merkmale des exemplarischen lichtemittierenden Elements 100 detaillierter beschrieben. Die Zwischenschicht 210 befindet sich auf dem leitfähigen Substrat 200. Das leitfähige Substrat 200 kann z. B. Si, mechanisch verspanntes Si, eine Si-Legierung, SOI, SiC, SiGe, SiGeC, Ge, eine Ge-Legierung, GaAs, InAs, einen III-V-Halbleiter und/oder einen II-VI-Halbleiter beinhalten. Die Zwischenschicht 210 bondet die erste Elektrode 140 an das leitfähige Substrat 200. Die Zwischenschicht 210 kann z. B. Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Sn, Al, Pb, Cr, Ti und/oder W beinhalten.
Die erste Elektrode 140 befindet sich auf der Zwischenschicht 210. Die erste Elektrode 140 kann z. B. ein reflektierendes Material beinhalten, so dass wenigstens einiges von dem Licht L, das an der emittierenden Struktur 114 erzeugt und auf die erste Elektrode 140 emittiert wird, von der ersten Elektrode 140 weg reflektiert werden kann. Zum Beispiel kann die erste Elektrode 140 Ag, Al etc. beinhalten.
In entsprechenden Ausführungsformen beinhaltet die erste Elektrode 140 einen unteren Bereich 140a und einen oder mehrere Seitenbereiche 140b. Der untere Bereich 140a kann konform mit einer Form der Zwischenschicht 210 und/oder des leitfähigen Substrats 200 sein, z. B. indem sie sich im Wesentlichen entlang einer Ebene parallel zu der Zwischenschicht 210 erstreckt. Der oder die Seitenbereiche 140b können sich entlang einer oder mehrerer Richtungen erstrecken, welche die Ebene kreuzen, entlang der sich der untere Bereich 140a der ersten Elektrode 140 erstreckt. Bezugnehmend auf 1 können sich zum Beispiel die Seitenbereiche 140b der ersten Elektrode 140 allgemein unter einem Winkel von mehr als 90° relativ zu dem unteren Bereich 140a erstrecken, so dass ein lateraler Abstand zwischen einander zugewandten unteren Bereichen, z. B. Bereichen, die relativ dichter bei dem leitfähigen Substrat 200 sind, der jeweiligen Seitenbereiche 140b geringer als ein Abstand zwischen einander zugewandten oberen Bereichen, z. B. Bereichen, die relativ weiter entfernt von dem leitfähigen Substrat 200 sind, der jeweiligen Seitenbereiche 140b ist.
Benachbarte oder entsprechende der Seitenbereiche 140b können zusammen Vorsprünge 141 in der ersten Elektrode 140 des lichtemittierenden Elements 100 definieren. In entsprechenden Ausführungsformen beinhaltet die erste Elektrode 140 wenigstens einen Vorsprung 141, der eine Vertiefung 118 zwischen der ersten Elektrode 140 und dem leitfähigen Substrat 200 definiert. Das exemplarische lichtemittierende Element 100 von 1 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit zwei Vorsprüngen 141 und zwei Vertiefungen 118, 119 dar. Des Weiteren definieren der oder die Vorsprünge 141 und/oder der oder die Seitenbereiche 140b der ersten Elektrode 140 in entsprechenden Ausführungsformen einen oder mehrere Hohlräume 142a, 142b. Spezieller kann die erste Elektrode 140 einen oder mehrere Hohlräume 142a entsprechend einem oder mehreren lichtemittierenden Bereichen (z. B. einem 2ten Bereich) des lichtemittierenden Elements 100 und einen oder mehrere weitere Hohlräume 142b entsprechend einem oder mehreren nichtlichtemittierenden Bereichen (z. B. einem 1sten und einem 3ten Bereich) des lichtemittierenden Elements 100 definieren. Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt, da z. B. einer, einige oder alle der Mehrzahl von Bereichen des lichtemittierenden Elements 100, die aus den Hohlräumen, z. B. 142a, 142b, resultieren, lichtemittierenden oder nicht-lichtemittierenden Bereichen des lichtemittierenden Elements 100 entsprechen können. Der oder die Vorsprünge 141 können z. B. eine invertierte, im Wesentlichen U-förmige Gestalt oder eine invertierte, im Wesentlichen V-förmige Gestalt beinhalten.
Des Weiteren erstrecken sich in entsprechenden Ausführungsformen ein oder mehrere Bereiche 140c der ersten Elektrode 140 über einer Ebene der lichtemittierenden Struktur 114. Das heißt, bezugnehmend auf 1 kann z. B. wenigstens ein Teil der lichtemittierenden Struktur 110 innerhalb des Hohlraums 142a, z. B. eines schüsselförmigen Hohlraums, angeordnet sein, der durch die Seitenbereiche 140b definiert ist. Spezieller können der oder die Bereiche 140c der ersten Elektrode 140 in einen Teil der ersten leitfähigen Struktur 112 eingebettet sein. Es versteht sich, dass die erste Elektrode 140 in allerdings nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen vollständig und/oder im Wesentlichen flach sein kann, d. h. keinerlei Seitenbereiche 140b oder Vorsprünge 141 beinhaltet.
Die erste Isolationsschicht 120 befindet sich auf der ersten Elektrode 140. Spezieller kann die erste ohmsche Schicht 130 auf einem Teil der ersten Elektrode 140 innerhalb des oder der lichtemittierenden Bereiche (2ten Bereichs) und nicht auf einem Teil der ersten Elektrode 140 innerhalb des oder der nicht-lichtemittierenden Bereiche (1sten Bereichs, 3ten Bereichs) ausgebildet sein. Die Isolationsschicht 120 kann eine Nitridschicht und/oder eine Oxidschicht beinhalten, spezieller eine Oxid-Nitrid-Schicht, eine Aluminiumoxidschicht und/oder eine Aluminiumnitridschicht.
Die erste ohmsche Schicht 130 verbindet die erste Elektrode 140 und die emittierende Struktur 110 elektrisch. Die ohmsche Schicht 130 kann z. B. wenigstens eines von ITO (Indium-Zinn-Oxid), Zn, ZnO, Ag, Ti, Al, Au, Ni, In₂O₃, SnO₂, Cu, W und Pt beinhalten. Die erste ohmsche Schicht 130 füllt Öffnungen, die durch die Struktur(en) der ersten Isolationsschicht 120 definiert sind, wenigstens teilweise. Bezugnehmend auf 1 bilden die erste ohmsche Schicht 130 und die erste Isolationsschicht 120 zusammen eine Schicht in dem lichtemittierenden Element 100.
Bezugnehmend auf 1 beinhaltet die emittierende Struktur 110 die erste leitfähige Struktur 112, das emittierende Muster 114 und die zweite leitfähige Struktur 116, die sukzessiv zusammenlaminiert werden können. Die zweite leitfähige Struktur 116 befindet sich auf der ersten Isolationsschicht 120 und/oder der ersten ohmschen Struktur 130. Das emittierende Muster 114 befindet sich auf der zweiten leitfähigen Struktur 116. Das emittierende Muster 114 kann auf der gleichen Ebene und/oder einer höheren Ebene als die erste Elektrode 140 und auf einer niedrigeren Ebene als die zweite Elektrode 151, 152 liegen. Die erste leitfähige Struktur 112 kann auf dem emittierenden Muster 114 liegen.
Wie vorstehend erörtert, beinhaltet die erste Elektrode 140 in entsprechenden Ausführungsformen ein oder mehrere Seitenbereiche 140b und/oder einen oder mehrere Vorsprünge 141. In derartigen Ausführungsformen kann ein unterer Teil der emittierenden Struktur 110 eine Form beinhalten, die derartigen Seitenbereichen 140b und/oder Vorsprüngen 141 entspricht. Bezugnehmend auf 1 können sich der oder die Seitenbereiche 140b und/oder die Vorsprünge 141 zum Beispiel zwischen jeweiligen Bereichen der emittierenden Struktur 110 erstrecken. Spezieller kann sich der Vorsprung 141 zwischen einem Bereich der emittierenden Struktur 110 innerhalb des oder der Hohlräume 142a und einem oder mehreren anderen Bereichen der emittierenden Struktur 110 innerhalb des oder der Hohlräume 142b erstrecken. Bezugnehmend auf 1 können sich die Vorsprünge 141 über einer Ebene der zweiten leitfähigen Struktur 116 und des emittierenden Musters 114 erstrecken und erstrecken sich lediglich partiell in die erste leitfähige Struktur 112, d. h. auf eine Ebene unterhalb einer Oberseite der ersten leitfähigen Struktur 112.
Jede der ersten leitfähigen Struktur 112, des emittierenden Musters 114 und/oder der zweiten leitfähigen Struktur 116 kann In_xAl_yGa_(1-x-y)N beinhalten, wobei 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1 ist. Spezieller können die erste leitfähige Struktur 112, das emittierende Muster 114 und/oder die zweite leitfähige Struktur 116 GaN beinhalten, z. B. AlGaN, InGaN etc. In entsprechenden Ausführungsformen ist die erste leitfähige Struktur 112 eine vom n-leitenden oder p-leitenden Typ und die zweite leitfähige Struktur 116 ist der andere Typ von p-leitend oder n-leitend. Das emittierende Muster 114 kann einem Bereich des lichtemittierenden Elementes 100 entsprechen, der als Resultat einer Rekombination von Ladungsträgern der ersten und der zweiten leitfähigen Struktur 112, 116 Licht erzeugt. Des Weiteren kann eine Oberfläche der ersten leitfähigen Struktur 112 texturiert sein, um die Lichtextraktionseffizienz anzuheben.
Die zweite Elektrode 151 und/oder die dritte Elektrode 152 können sich auf der ersten leitfähigen Struktur 112 befinden. Die zweite Elektrode 151 und/oder die dritte Elektrode 152 können mit der ersten leitfähigen Struktur 112 elektrisch verbunden sein. Die zweite Elektrode 151 und/oder die dritte Elektrode 152 können z. B. ITO, Cu, Ni, Cr, Au, Ti, Pt, Al, V, W, Mo und/oder Ag beinhalten. Die zweite Elektrode 151 und/oder die dritte Elektrode 152 können auf einer Ebene liegen, die höher als die erste Elektrode 140 und/oder das emittierende Muster 114 ist. Spezieller können die zweite Elektrode 151 und/oder die dritte Elektrode 152 den oder die Hohlräume 142b überlappen, die dem nicht-lichtemittierenden Bereich (1ster Bereich beziehungsweise 3ter Bereich) entsprechen, und überlappen ggf. nicht mit dem Hohlraum 142a, der dem lichtemittierenden Bereich (2ter Bereich) entspricht. In der exemplarischen Ausführungsform von 1, die zwei nicht-lichtemittierende Bereiche (1ter Bereich, 3ter Bereich) beinhaltet, überlappt die zweite Elektrode 151 mit einem der nicht-lichtemittierenden Bereiche (3ter Bereich), und die dritte Elektrode 152 überlappt mit einem anderen der nicht-lichtemittierenden Bereiche (1ter Bereich). Spezieller können die zweite Elektrode 151 und die dritte Elektrode 152 so angeordnet sein, dass sie kein Licht blockieren, das von der emittierenden Struktur 110 emittiert wird. Jede der ersten Elektrode 140, der zweiten Elektrode 151 und der dritten Elektrode 152 kann separat von den anderen sein.
Bezugnehmend auf 1 wird nachstehend ein exemplarischer Betrieb der in 1 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung 11 beschrieben. In entsprechenden Ausführungsformen ist zum Beispiel die erste leitfähige Struktur 112 n-leitend, und die zweite leitfähige Struktur 116 ist p-leitend.
In derartigen Ausführungsformen wird eine erste Vorspannung, z. B. eine positive Vorspannung (V+ oder I+), über die erste Struktur 310_1, die erste Elektrode 140 und die erste ohmsche Struktur 130 an der zweiten leitfähigen Struktur 116 angelegt, und eine zweite Vorspannung, z. B. eine negative Vorspannung (V– oder I–), wird über die zweite Struktur 320_1 und die zweite Elektrode 151 und/oder die zweite Struktur 320_2 und die dritte Elektrode 152 an der ersten leitfähigen Struktur 112 angelegt. Eine Durchlassspannung wird an die emittierende Struktur 110 angelegt, und an dem emittierenden Muster 114 wird Licht erzeugt. Während des Durchlassvorspannungsbetriebs fließt Strom von der ersten Elektrode 140 zu der zweiten Elektrode 151 und der dritten Elektrode 152. Wenngleich vorstehend der Durchlassspannungsbetrieb beschrieben ist, sind Ausführungsformen nicht auf einen derartigen Durchlassspannungsbetrieb beschränkt. Des Weiteren kann die Isolationsschicht 120 den Strom regulieren. In Ausführungsformen, in denen Strom durch alle und/oder im Wesentlichen alle Bereiche der emittierenden Struktur 114 fließt, kann die Lichteffizienz verbessert, d. h. höher gemacht werden.
4 stellt ein exemplarisches schematisches Diagramm der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 von 3 dar. Bezugnehmend auf 4 beinhaltet die lichtemittierende Vorrichtung 1100 eine oder mehrere Steuereinheiten 15 für die emittierenden Bauelemente und eine oder mehrere integrierte Schaltkreissteuereinheiten 20 mit LED-Treiber (LDI-Steuereinheiten). Die Steuereinheit(en) 15 für das jeweilige emittierende Bauelement und die LDI-Steuereinheit(en) 20 können unabhängig jedes der lichtemittierenden Elemente 100 der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 ansteuern. Spezieller können die lichtemittierenden Elemente 10 der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 parallel verbunden sein. Daher ist es durch paralleles Verbinden der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 100 innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 möglich, einzeln auf jedes der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 100 zuzugreifen. Demgemäß ist eine derartige lichtemittierende Vorrichtung 1100 zu einem optimierten lokalen Dimm-Betrieb in der Lage. Ein lokales Dimmen kann den Kontrast eines angezeigten Bildes verbessern.
5 stellt ein exemplarisches schematisches Diagramm der lichtemittierenden Vorrichtung 11 von 1 während eines Betriebszustands dar, der lokales Dimmen verwendet. Wie in 5 gezeigt, wird, wenn Spalten x1 und x2 und Zeilen y1, y2 und y3 durch die Steuereinheiten 15, 20 ausgewählt sind und die anderen Zeilen x3 bis xm und Spalten y4 bis yn nicht ausgewählt sind, Licht von den lichtemittierenden Elementen 100 im Bereich B emittiert, und von den lichtemittierenden Elementen 100, die sich nicht im Bereich B befinden, wird kein Licht emittiert. Eine derartige selektive Steuerung eines lichtemittierenden Zustands der lichtemittierenden Elemente 100 kann dabei helfen, den Kontrast einer Anzeigevorrichtung zu verbessern.
6 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 12 gemäß einer zweiten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Allgemein werden lediglich Unterschiede zwischen dem lichtemittierenden Bauelement 12 und dem lichtemittierenden Bauelement 11 von 1 nachstehend beschrieben.
Bezugnehmend auf 6 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 12 ein lichtemittierendes Element 100a, das eine erste Elektrode 240 aufweist. Die erste Elektrode 240 beinhaltet einen unteren Bereich 240a und einen oder mehrere Seitenbereiche 240b. Im Gegensatz zur ersten Elektrode 140 des exemplarischen lichtemittierenden Elements 100 von 1 beinhaltet die erste Elektrode 240 des exemplarischen lichtemittierenden Elements 100a jedoch keine Vorsprünge 141. Die Seitenbereiche 240b der ersten Elektrode 240 des exemplarischen lichtemittierenden Elements 100a definieren einen Hohlraum 242. Spezieller beinhaltet die erste Elektrode 240 der lichtemittierenden Vorrichtung 12 lediglich einen Hohlraum 242. Das emittierende Muster 114 befindet sich wenigstens teilweise innerhalb des Hohlraums 242. Die zweite Elektrode 151 und die dritte Elektrode 152 können wenigstens teilweise mit dem Hohlraum 242 überlappen. Spezieller können die zweite Elektrode 151 und die dritte Elektrode 152 so angeordnet sein, dass sie mit den Seitenbereichen 240b der ersten Elektrode 240 im Wesentlichen überlappen.
7 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 13 gemäß einer dritten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Allgemein werden nachstehend lediglich Unterschiede zwischen dem lichtemittierenden Bauelement 13 und dem lichtemittierenden Bauelement 11 von 1 beschrieben.
Bezugnehmend auf 7 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 13 ein lichtemittierendes Element 400, das eine erste Elektrode 340 aufweist. Die erste Elektrode 340 kann konform mit einer Form der Zwischenschicht 210 und/oder einer Seite des leitfähigen Substrats 200 sein, auf dem sie angeordnet ist. Wenn zum Beispiel die erste Elektrode 340 auf einer Seite des leitfähigen Substrats 200 angeordnet ist, die im Wesentlichen planar ist, kann sich die erste Elektrode 340 im Wesentlichen entlang einer Ebene erstrecken. Im Gegensatz zur ersten Elektrode 140 des lichtemittierenden Elements 100 von 1 beinhaltet die erste Elektrode 340 des lichtemittierenden Bauelements 300 keinerlei Seitenbereich(e) 140b und/oder Vorsprünge 141. Des Weiteren definiert die erste Elektrode 340 des lichtemittierenden Bauelements 400 keinerlei Hohlräume. In dem exemplarischen lichtemittierenden Element 400 ist die erste Elektrode 340 lediglich entlang einer Unterseite der emittierenden Struktur 110 angeordnet.
8 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 14 gemäß einer vierten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Des Weiteren können ein oder mehrere Aspekte der Erfindung auf ein lichtemittierendes Bauelement vom lateralen Typ angewendet werden.
Bezugnehmend auf 8 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 14 ein lichtemittierendes Element 500 vom lateralen Typ. Das lichtemittierende Element 500 beinhaltet eine erste Elektrode 540, eine zweite Elektrode 551, eine dritte Elektrode 552, eine emittierende Struktur 510 und ein Substrat 220. Die emittierende Struktur 510 beinhaltet ein emittierendes Muster 514 zwischen einem ersten leitfähigen Muster 512 und einem zweiten leitfähigen Muster 516. Das zweite leitfähige Muster 516 befindet sich z. B. direkt auf dem Substrat 220. Das Substrat 220 kann z. B. Al₂O₃, ZnO, Si und/oder SiC etc. beinhalten. Die erste Elektrode 540 befindet sich auf dem ersten leitfähigen Muster 512. Die zweite Elektrode 551 und die dritte Elektrode 552 befinden sich auf jeweiligen Bereichen des zweiten leitfähigen Musters 516. Das Substrat 220 ist auf der ersten Struktur 310_1 angeordnet. Die erste Elektrode 540 ist über einen Draht 330_3 mit dem jeweiligen ersten Muster 310_1 verbunden. Die zweite Elektrode 551 ist über den Draht 330_1 mit dem jeweiligen zweiten Muster 320_1 verbunden, und die dritte Elektrode 552 ist über den Draht 330_2 mit dem jeweiligen zweiten Muster 320_2 verbunden. Das lichtemittierende Element 500 braucht kein ohmsches Muster zwischen dem Substrat 201 und dem zweiten leitfähigen Muster 516 enthalten.
Wie in 8 gezeigt, kann die erste Elektrode 540 in derartigen Ausführungsformen weiter weg von einer Oberseite des Substrats 220 relativ zu der zweiten und der dritten Elektrode 551, 552 sein. Spezieller können das emittierende Muster 514 und das erste leitfähige Muster 512 weiter weg von der Oberseite des Substrats 220 als eine Oberfläche des zweiten leitfähigen Musters 516 sein, auf dem die zweite bzw. die dritte Elektrode 551, 552 angeordnet sind.
9 stellt ein exemplarisches schematisches Diagramm des ersten und des zweiten leitfähigen Musters 310_1 bis 310_n, 320_1 bis 320-n + 1 und der ersten, der zweiten und der dritten Elektrode 540, 551, 552 einer lichtemittierenden Vorrichtung 1401 dar, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente 14 von 8 verwendet. 10 stellt ein weiteres exemplarisches schematisches Diagramm eines ersten und eines zweiten leitfähigen Musters 310_1 bis 310_n, 320_1 bis 320_n + 1 und einer ersten, einer zweiten und einer dritten Elektrode 540, 5511, 552 einer lichtemittierenden Vorrichtung 1402 dar, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente 14 von 8 verwendet. Allgemein werden lediglich die Unterschiede zwischen den jeweiligen lichtemittierenden Vorrichtungen 1401, 1402 der 9 und 10 und der lichtemittierenden Vorrichtung 1100 von 3 nachstehend beschrieben. Spezieller ist die erste Elektrode 540 des jeweiligen lichtemittierenden Elements 500a, 500b in der exemplarischen lichtemittierenden Vorrichtung 1401, 1402 der 9 und 10 mit dem jeweiligen ersten Muster 310_1 über den jeweiligen Draht 330_3 elektrisch verbunden.
Bezugnehmend auf 9 entspricht die lichtemittierende Vorrichtung 1401 außer der Verwendung der lichtemittierenden Elemente 500 von 14 anstelle der lichtemittierenden Elemente 100 von 1 im Wesentlichen der lichtemittierenden Vorrichtung 11 von 3. Spezieller beinhaltet die lichtemittierende Vorrichtung 14a von 9 eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 500a, die ähnlich wie die lichtemittierenden Elemente 100 von 3 auf dem Basissubstrat 309 angeordnet sind. Die erste Elektrode 540 von jedem der lichtemittierenden Elemente 500a ist über den jeweiligen Draht 330_3 mit dem jeweiligen ersten Muster 310_1 bis 310_n elektrisch verbunden, die zweite Elektrode 551 von jedem der lichtemittierenden Elemente 500a ist über den Draht 330_1 mit dem jeweiligen Bereich des jeweiligen zweiten Musters 320_1 bis 320_n + 1 elektrisch verbunden, und die dritte Elektrode 552 von jedem der lichtemittierenden Elemente 500a ist mit dem jeweiligen Bereich des jeweiligen zweiten Musters 320_1_1 bis 320_n + 1_m elektrisch verbunden. Bezugnehmend auf 9 ist z. B. jedes der lichtemittierenden Elemente 500a zwischen entsprechenden der zweiten Muster 320_1_1 bis 320_n + 1_m angeordnet, z. B. ist das lichtemittierende Element 500a_1_m zwischen den zweiten Mustern 320_1_m und 320_2_m angeordnet, die den benachbarten Zeilen y1 und y2 und der jeweiligen m-ten Spalte entsprechen, mit der das jeweilige lichtemittierende Element 500a_1_m verknüpft ist.
Bezugnehmend auf 10 entspricht die lichtemittierende Vorrichtung 1402 außer der Anordnung der lichtemittierenden Elemente 500b relativ zu den zweiten Mustern 320_1 bis 320_n + 1 auf dem Basissubstrat 309 im Wesentlichen der lichtemittierenden Vorrichtung 1401 von 9. In der exemplarischen Vorrichtung 1100, 1401 der 3 und 9 sind die jeweiligen lichtemittierenden Elemente 100, 500a so angeordnet, dass sie vollständig und/oder im Wesentlichen zu den jeweiligen zweiten Mustern 320_1_1 bis 320_n + 1_m ausgerichtet sind, so dass die jeweiligen zweiten Muster 320_1_1 bis 320_n + 1_m und die jeweiligen lichtemittierenden Elemente 100, 500a zusammen die jeweiligen Spalten x1 bis xm definieren. In der exemplarischen Vorrichtung 1402 von 10 sind die jeweiligen lichtemittierenden Elemente 500b so angeordnet, dass sie zu den jeweiligen zweiten Muster 320_1 bis 320_n + 1 versetzt sind. Das heißt, die jeweiligen lichtemittierenden Elemente 500b sind teilweise und/oder vollständig relativ zu den jeweiligen zweiten Mustern 320_1_1 bis 320_n + 1_m versetzt. Zum Beispiel können die lichtemittierenden Elemente 500b derart angeordnet sein, dass jedes lichtemittierende Element 500b und entsprechende jeweilige zweite Muster 320_1_1 bis 320_n + 1_m ein Dreieck definieren. Selbst mit einer derartigen Anordnung können jeweilige der lichtemittierenden Elemente 500b und der entsprechenden der zweiten Muster 320_1_1 bis 320_n + 1_m jeweilige Spalten x1 bis xm definieren. Es versteht sich, dass, wenngleich diese alternative exemplarische Anordnung der lichtemittierenden Elemente 500b dargestellt ist, auch weitere Ausführungsformen, z. B. das lichtemittierende Element von 3, eine derartige Anordnung verwenden können. Des Weiteren versteht es sich, dass weitere Ausführungsformen auch andere Anordnungen verwenden können.
11 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 15 gemäß einer fünften exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Bezugnehmend auf 11 entspricht das lichtemittierende Bauelement 15 im Wesentlichen dem vorstehend beschriebenen lichtemittierenden Bauelement 11 von 1, beinhaltet jedoch das lichtemittierende Element 500 von 8. Spezieller sind die lichtemittierenden Elemente 500 über dem Basissubstrat 309 umgedreht, und die erste, die zweite und die dritte Elektrode 540, 551, 552 sind über ein leitfähiges Harz, z. B. Lothügel 335, mit dem Basissubstrat 309 elektrisch verbunden. Zum Beispiel ist die erste Elektrode 540 über einen jeweiligen der Lothügel 335 mit den jeweiligen ersten Mustern 310_1 elektrisch verbunden, und die zweite und die dritte Elektrode 551, 552 sind über jeweilige der Lothügel 335 mit den jeweiligen zweiten Mustern 320_1 bis 320_n + 1 elektrisch verbunden. Spezieller überlappt die erste Elektrode 540, wenn das lichtemittierende Element 500 über dem Schaltkreis 301 umgedreht ist, wenigstens teilweise mit dem jeweiligen ersten Muster 310_1 bis 310_n, und der jeweilige Lothügel 335 ist dazwischen, die zweite Elektrode 551 überlappt wenigstens teilweise mit dem jeweiligen Bereich des zweiten Musters 320_1 bis 320_n + 1, und der jeweilige Lothügel 335 ist dazwischen, und die dritte Elektrode 552 überlappt wenigstens teilweise mit dem jeweiligen Bereich des zweiten Musters 320_1 bis 320_n + 1, und der jeweilige Lothügel 335 ist dazwischen.
12 stellt ein exemplarisches schematisches Diagramm der ersten und zweiten leitfähigen Muster 310_1 bis 310_n und 320_1 bis 320_n + 1 sowie die erste, zweite und dritte Elektrode 540, 551, 552 einer lichtemittierenden Vorrichtung 1500 dar, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente 15 von 11 beinhaltet. Bezugnehmend auf 12 entspricht die exemplarische lichtemittierende Vorrichtung 1500 von 12 im Wesentlichen der exemplarischen lichtemittierenden Vorrichtung 1100 von 3, beinhaltet jedoch die lichtemittierenden Elemente 500 von 11 anstelle der lichtemittierenden Elemente 100 von 1. Demgemäß sind in der exemplarischen lichtemittierenden Vorrichtung 1500 von 12 keine Drähte verwendet, um die erste, zweite und dritte Elektrode 540, 551, 552 mit den jeweiligen ersten oder zweiten Mustern 310_1 bis 310_n oder 320_n bis 320_n + 1 elektrisch zu verbinden. Es versteht sich, dass das schematische Diagramm von 12 lediglich zur Darstellung einer exemplarischen Anordnung der Elektroden 540, 551, 552 und der Muster 310_1 bis 310_n und 320_n bis 320_n + 1 und nicht als eine Ansicht der Vorrichtung gedacht ist. Das heißt, die Elektroden 540, 551, 552 sind möglicherweise in einer Draufsicht auf die Vorrichtung 15 nicht sichtbar. Des Weiteren können die ersten Muster 310_1 bis 310_n von den zweiten Mustern 320_1 bis 320_n + 1 elektrisch getrennt sein.
13 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 16 gemäß einer sechsten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Allgemein werden nachstehend lediglich Unterschiede zwischen dem lichtemittierenden Bauelement 11 von 1 und dem lichtemittierenden Bauelement 16 von 13 beschrieben. Im Gegensatz zu dem lichtemittierenden Element 100 von 1 beinhaltet das lichtemittierende Element 600 die zweite Elektrode 152 und den Draht 330_2 nicht.
Bezugnehmend auf 13 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 16 ein lichtemittierendes Element 600, ein Basissubstrat 609, ein zweites Muster 620_1, einen Durchkontakt 340 und ein drittes Muster 350_1.
Das zweite Muster 620_1 ist über den Draht 330_1 mit der zweiten Elektrode 151 verbunden. Das zweite Muster 620_1 ist mittels des Durchkontakts 340 mit dem dritten Muster 350_1 verbunden. Das heißt, die zweite Elektrode 151 ist mittels des Drahts 330_1, des zweiten Musters 320_1 und des Durchkontakts 340 mit dem dritten Muster 350_1 elektrisch verbunden. Das dritte Muster 350_1 befindet sich auf dem Basissubstrat 609. Das dritte Muster 350_1 erstreckt sich unterhalb des lichtemittierenden Elements 600 auf dem Basissubstrat 609. Zum Beispiel erstreckt sich das erste Muster 310_1 und/oder das zweite Muster 620_1 auf einer zweiten Musterebene auf dem Basissubstrat 609, und das dritte Muster 350_1 erstreckt sich auf einer ersten Musterebene auf dem Basissubstrat 609. Die erste Musterebene kann verschieden von der zweiten Musterebene sein, z. B. unterhalb davon liegen.
Bezugnehmend auf die 1 und 13 beinhaltet das lichtemittierende Element 600 eine erste Elektrode 640. Die erste Elektrode 640 beinhaltet einen unteren Bereich 640a und einen oder mehrere Seitenbereiche 640b. Die erste Elektrode 640 beinhaltet einen einzelnen Vorsprung 141, der eine einzelne Vertiefung 181 definiert. Die jeweiligen Seitenbereiche 640b der ersten Elektrode 640 definieren Hohlräume 642a, 642b. Der Hohlraum 642a entspricht einem lichtemittierenden Bereich, und der Hohlraum 642b entspricht einem nicht-lichtemittierenden Bereich.
14 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 17 gemäß einer siebten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Allgemein werden nachstehend lediglich Unterschiede zwischen dem lichtemittierenden Bauelement 17 von 14 und den lichtemittierenden Bauelementen 14 beziehungsweise 16 der 8 und 13 beschrieben. Bezugnehmend auf 14 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 17 ein lichtemittierendes Element 700. Das lichtemittierende Element 700 entspricht im Wesentlichen dem lichtemittierenden Element 500 von 8. Anstelle der dritten Elektrode 552 und des Drahts 330_2 der lichtemittierenden Vorrichtung 14 von 8 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 17 den Durchkontakt 340 und das dritte Muster 350_1 des lichtemittierenden Bauelements 16 von 13.
15 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 18 gemäß einer achten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Bezugnehmend auf 15 entspricht das lichtemittierende Bauelement 18 im Wesentlichen dem lichtemittierenden Bauelement 17 von 14, wobei das lichtemittierende Element 700 in Flip-Chip-Weise angeordnet ist. Das heißt, anstelle der Verwendung von Drähten 330_1, 330_3 zur elektrischen Verbindung der ersten Elektrode 540 und der zweiten Elektrode 551 mit dem entsprechenden ersten Muster 310_1 beziehungsweise zweiten Muster 320_1 beinhaltet die lichtemittierende Vorrichtung 18 die Lothügel 335, welche die erste Elektrode 540 mit dem ersten Muster 310_1 beziehungsweise die zweite Elektrode 551 mit dem zweiten Muster 320_1 verbinden. In der lichtemittierenden Vorrichtung 18 sind die zweiten Muster 320_1 mittels des Durchkontakts 340 mit dem jeweiligen dritten Muster 350_1 elektrisch verbunden.
16 stellt ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Anordnung der ersten Muster 310_1 bis 310_n, der zweiten Muster 320_1 und der dritten Muster 350_1 bis 350_m in einer lichtemittierenden Vorrichtung 1600 dar, die eine Mehrzahl der lichtemittierenden Bauelemente 600 von 13 beinhaltet. Die exemplarische Anordnung von 16 entspricht im Wesentlichen der exemplarischen Anordnung von 3, welche die dritten Muster 350_1 bis 350_m beinhaltet. Die dritten Muster 350_1 bis 350_m erstrecken sich entlang einer Richtung quer zu einer Richtung, entlang der sich die ersten Muster 310_1 bis 310_n erstrecken, z. B. können sie sich entlang der zweiten Richtung DR2 erstrecken. Die dritten Muster 350_1 bis 350_m können eine streifenartige Struktur aufweisen. Jeweilige der dritten Muster 350_1 bis 350_m erstrecken sich parallel zueinander. Die dritten Muster 350_1 bis 350_m erstrecken sich unterhalb der jeweiligen lichtemittierenden Elemente, z. B. 600. Die dritten Muster 350_1 bis 350_m definieren Spalten x1 bis xm. Die dritten Muster 350_1 bis 350_m überlappen teilweise und/oder vollständig mit den jeweiligen lichtemittierenden Elementen 600. Die dritten Muster 350_1 bis 350_m sind über die jeweiligen Durchkontakte 340 mit den zweiten Mustern 320_1 bis 320_n + 1 elektrisch verbunden.
In der exemplarischen Ausführungsform von 16 ist die zweite Elektrode 151 (siehe 13) über den jeweiligen Draht 330_1 mit dem jeweiligen zweiten Muster 320_1 bis 320_n + 1 elektrisch verbunden. Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das lichtemittierende Element 700 der 14 und 15 in weiteren Ausführungsformen verwendet werden. In Ausführungsformen, welche die lichtemittierende Vorrichtung 17 von 14 verwenden, kann auch die erste Elektrode 540 über den jeweiligen Draht 330_3 mit dem jeweiligen ersten Muster 310_1 bis 310_n elektrisch verbunden sein. In Ausführungsformen, welche die lichtemittierende Vorrichtung 18 von 15 verwenden, können die Lothügel 335 anstelle der Drähte 330_1, 330_3 verwendet werden. In derartigen Ausführungsformen können ähnlich wie bei der exemplarischen Ausführungsform von 12 jeweilige Bereiche des lichtemittierenden Elements 700 mit den jeweiligen ersten und/oder zweiten Mustern 310_1 bis 310_n und/oder 320_1 bis 320_n + 1 überlappen, um z. B. über die Lothügel 335 mit diesen elektrisch verbunden zu werden. Wenngleich derartige exemplarische Modifikationen nicht in 16 dargestellt sind, versteht es sich, dass derartige und weitere Modifikationen möglich sind.
17 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 19 gemäß einer neunten exemplarischen Ausführungsform dar, die einen oder mehrere Aspekte der Erfindung verwendet. Allgemein sind nachstehend lediglich Unterschiede zwischen dem exemplarischen Bauelement 11 von 1 und dem exemplarischen Bauelement 19 von 17 beschrieben. Bezugnehmend auf 17 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 19 ein oder mehrere dritte Muster 312_1 und ein oder mehrere vierte Muster 322_2. Das oder die ersten Muster 310_1 sind mittels eines oder mehrerer Durchkontakte 314_1 mit dem jeweiligen dritten Muster 312_1 elektrisch verbunden. Das oder die zweiten Muster 320_1, 320_2 sind mit dem jeweiligen vierten Muster 322_1 beziehungsweise 322_2 verbunden. In derartigen Ausführungsformen ist das jeweilige erste Muster, z. B. 310_1 bis 310_n, und das jeweilige zweite Muster, z. B. 320_1, 320_n + 1, mit Mustern auf einer Mehrzahl von Seiten, wie zwei Seiten, z. B. Vorder- und Rückseite, des Basissubstrats 309 elektrisch verbunden. Wenngleich ein einzelner oder eine Mehrzahl von Durchkontakten, z. B. 314_1, 324_1, 324_2, als elektrische Verbindung des ersten Musters 310_1 und/oder des zweiten Musters 320_1, 320_2 mit dem jeweiligen dritten Muster 312_1 und/oder dem vierten Muster 322_1, 322_2 dargestellt sind, sind Ausführungsformen nicht darauf beschränkt, da mehr und/oder weniger Durchkontakte verwendet werden können.
18 stellt eine exemplarische Anordnung von Phosphor dar, die von einem lichtemittierenden Bauelement 20 verwendet werden kann. 19 stellt eine zweite exemplarische Anordnung von Phosphor dar, die von einem lichtemittierenden Bauelement 21 verwendet werden kann. Bezugnehmend auf die 18 und 19 entsprechen die lichtemittierenden Bauelemente 20, 21 im Wesentlichen dem lichtemittierenden Bauelement 11 von 1. Es versteht sich, dass, wenngleich das lichtemittierende Bauelement 11 von 1 in den exemplarischen Ausführungsformen der 19 und 20 dargestellt ist, hierin beschriebene Merkmale von Phosphor auf jegliches andere lichtemittierende Bauelement angewendet werden kann, z. B. 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 etc., das einen oder mehrere Aspekte der Erfindung beinhaltet.
Bezugnehmend auf 18 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 20 eine Phosphorschicht 370 und ein zweites transparentes Harz 380. Die Phosphorschicht 370 beinhaltet ein erstes transparentes Harz 372 und Phosphor 374. Der Phosphor 374 ist in der Phosphorschicht 370 verteilt. Spezieller kann der Phosphor 374 auf und/oder innerhalb des ersten transparenten Harzes 374 verteilt sein. Die Phosphorschicht 370 ist über dem lichtemittierenden Element 100 ausgebildet. Zum Beispiel kann die Phosphorschicht 370 das lichtemittierende Element 100 auf der Leiterplatte 301 vollständig bedecken. Das zweite transparente Harz 380 kann die Phosphorschicht 370 auf der Leiterplatte 301 vollständig bedecken. Das zweite transparente Harz 380 kann eine Linsenform aufweisen. Das zweite transparente Harz 350 kann Licht streuen, das von dem lichtemittierenden Element 100 erzeugt wird. Die Phosphorschicht 370 und die Leiterplatte 301 können zusammen das lichtemittierende Element 100 im Wesentlichen verkapseln.
Bezugnehmend auf 18 ist der Phosphor 374 innerhalb des transparenten Harzes 372 verteilt. Der Phosphor 374 absorbiert Licht, das von dem emittierenden Element 100 erzeugt wird, und wandelt das Licht in Licht mit einer anderen Wellenlänge um, z. B. einer anderen Farbe. Der Phosphor 374 kann z. B. ein Material auf Nitridbasis und/oder Oxidbasis beinhalten, das von einem Lanthanid (Lanthaniden) aktiviert werden kann, z. B. Eu, Ce etc.
Bezugnehmend auf 19 beinhaltet das lichtemittierende Bauelement 21 in einigen weiteren exemplarischen Ausführungsformen Phosphor 474 auf dem lichtemittierenden Element 100, z. B. direkt auf der zweiten Elektrode 151, dem Basissubstrat 309, der ersten Struktur 320_1, 320_2 etc. Spezieller kann der Phosphor 474 direkt und konform auf dem lichtemittierenden Element 100 ausgebildet sein, d. h. entlang eines Profils des lichtemittierenden Elements 100 und/oder der Leiterplatte 301. Über dem Phosphor 474 und dem lichtemittierenden Element 100 ist ein transparentes Harz 480 ausgebildet.
Wenngleich in den 18 und 19 exemplarische Phosphoranordnungen dargestellt sind, versteht es sich, dass Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind und andere Phosphoranordnungen verwendet werden können. Zum Beispiel ist in entsprechenden Ausführungsformen ein transparentes Harz auf einem lichtemittierenden Element, z. B. 100, ausgebildet, und Phosphor ist zwischen jenem transparenten Harz und einem weiteren, auf dem Phosphor angeordneten transparenten Harz angeordnet.
Die 20A und 20B stellen exemplarische Anordnungen der Phosphorschicht 370 und des zweiten transparenten Harzes 380 von 18 dar. In entsprechenden Ausführungsformen sind die Phosphorschicht 370 und das zweite transparente Harz 380 linienförmig und/oder punktförmig etc. Spezieller können bezugnehmend auf die exemplarische Ausführungsform von 20A in der linienförmigen Weise ein einzelner Streifen der Phosphorschicht 370 und das zweite transparente Harz 350 eine Mehrzahl der lichtemittierenden Elemente 100 überlappen. In derartigen Ausführungsformen können die lichtemittierenden Elemente, z. B. 100 von 1, z. B. in einer Matrixform angeordnet sein. Bezugnehmend auf 20B kann in der punktförmigen Weise jeder Bereich der Phosphorschicht 370 und des zweiten transparenten Harzes 380 ein einzelnes der lichtemittierenden Elemente 100 überlappen.
Es versteht sich, dass, wenngleich das exemplarische lichtemittierende Element 100 von 1 in den 20A und 20B dargestellt ist, Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind, da weitere lichtemittierende Elemente, z. B. 200, 400, 500 beziehungsweise 600 der 6, 7, 13, 14, verwendet werden können. Wenngleich die exemplarische Phosphorschicht 370 und das zweite transparente Harz 380 von 18 in den 20A und 20B dargestellt sind, sind Ausführungsformen des Weiteren nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können der exemplarische Phosphor 474 und das transparente Harz 480 von 19 in der punktförmigen und/oder der linienförmigen Weise der 20A und 20B angeordnet sein.
21 stellt ein Diagramm eines Bereichs eines exemplarischen Anzeigebauelements 24 dar, das die lichtemittierende Vorrichtung 1100 von 3 verwendet. Spezieller kann die lichtemittierende Vorrichtung 1100 von 3 bezugnehmend auf 21 zusammen mit einem Flüssigkristallpaneel 390 zur Bereitstellung des Anzeigebauelements 24 verwendet werden. Wenngleich das Anzeigebauelement 24 in 21 als ein exemplarisches Bauelement dargestellt ist, das ein lichtemittierendes Element gemäß einem oder mehreren Aspekten der Erfindung verwendet, versteht es sich, dass hierin beschriebene Anwendungen von Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Zum Beispiel können lichtemittierende Elemente, die ein oder mehrere, hierin beschriebene Merkmale verwenden, z. B. in Digitaluhren, Fernsteuerungen, Uhren, Rechnern, Mobiltelephonen, Anzeigelichtern, Hintergrundbeleuchtungen etc. verwendet werden.
Die 22A, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G und 22H stellen Stufen in einem exemplarischen Verfahren zur Herstellung des exemplarischen lichtemittierenden Elements 100 von 1 dar. Bezugnehmend auf 22A werden eine erste leitfähige Schicht 112a, eine emittierende Schicht 114a und eine zweite leitfähige Schicht 116a nacheinander auf einem Substrat 900 gebildet. Die erste leitfähige Schicht 112a, die emittierende Schicht 114a und die zweite leitfähige Schicht 116a können unter Verwendung von z. B. metallorganischer chemischer Gasphasenabscheidung (MOCVD), Flüssigphasenepitaxie, Hydriddampfphasenepitaxie, Molekularstrahlepitaxie und/oder metallorganische Dampfphasenepitaxie etc. gebildet werden. Durch Bilden des zweiten Blockiermusters 106 kann die Pufferschicht 104 als Kristallkeimschicht verwendet werden, und die erste leitfähige Schicht 112a, die emittierende Schicht 114a und die zweite leitfähige Schicht 116a können unter Verwendung von z. B. lateralem epitaxialem Überwachsen (LEO) gebildet werden.
Bezugnehmend auf 22B wird die emittierende Struktur 110 durch Ätzen gebildet. Das heißt, die erste leitfähige Schicht 112a, die emittierende Schicht 114a und die zweite leitfähige Schicht 116a werden geätzt, um das erste leitfähige Muster 112, das emittierende Muster 114 beziehungsweise das zweite leitfähige Muster 116 zu bilden. In entsprechenden Ausführungsformen beinhaltet die emittierende Struktur 110 geneigte Seiten. Spezieller wird, wie in 22B gezeigt, die in 22A gezeigte Struktur in entsprechenden Ausführungsformen derart geätzt, dass ein Basisbereich der verbleibenden vorstehenden Struktur(en) breiter als ein oberer Bereich derselben ist, d. h. eine Breite der Vertiefungen 118, 119 nimmt in Richtung einer Basis der Vertiefungen 118, 119 ab.
Bezugnehmend auf 22C wird eine isolierende Schicht auf der emittierenden Struktur 110 gebildet und zur Bildung der Isolationsschicht 120 strukturiert. Spezieller wird die Isolationsschicht 120 konform auf einem Profil der emittierenden Struktur 110 gebildet. Des Weiteren werden Bezugnehmend auf 22C Bereiche der isolierenden Schicht, z. B. obere Bereiche der isolierenden Schicht auf einer Oberseite des zweiten leitfähigen Musters 116, zur Bildung der Isolationsschicht 120 und zur Freilegung jeweiliger Bereiche des zweiten leitfähigen Musters 116 strukturiert.
Bezugnehmend auf 22D wird die ohmsche Schicht 130 über dem zweiten leitfähigen Muster 116 gebildet. Spezieller füllt die ohmsche Schicht 130 eine oder mehrere Lücken, die aus dem Strukturieren der Isolationsschicht 120 resultieren können. Die erste Elektrode 140 wird auf der Isolationsschicht 120 und/oder der ohmschen Schicht 130 gebildet.
Bezugnehmend auf 22E wird eine Mehrzahl der resultierenden Strukturen von 22D auf das leitfähige Substrat 200 gebondet. Wie zum Beispiel in 22E gezeigt, wird die resultierende Struktur von 22D invertiert und an das leitfähige Substrat 200 gebondet. Spezieller kann eine Mehrzahl der resultierenden Strukturen von 22D invertiert und auf die Zwischenschicht 210 auf dem Substrat 200 gebondet werden, wie in 22F gezeigt.
Bezugnehmend auf 22G wird z. B. LLO zur Entfernung des Substrats 900 verwendet. Wie in 22H gezeigt, kann das erste leitfähige Muster 112 als ein Ergebnis der Entfernung des Substrats 900 freigelegt sein. Bezugnehmend auf 22H werden die zweite Elektrode 151 und die dritte Elektrode 152 auf dem ersten leitfähigen Muster 112 gebildet. Dann kann Sägen durchgeführt werden, um die lichtemittierenden Elemente 100 voneinander zu trennen.
Zur Erzielung der resultierenden Strukturen, die z. B. in den 3, 9, 10, 12 und 16 dargestellt sind, können die lichtemittierenden Elemente dann auf einem Substrat angeordnet werden, das die ersten Muster und die zweiten Muster gemäß einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale beinhaltet. Jeweilige der ersten Elektroden sind mit entsprechenden der ersten Muster verbunden, und jeweilige der zweiten und/oder dritten Elektroden sind mit entsprechenden der zweiten Muster mittels z. B. eines Drahtes, eines leitfähigen Substrates und/oder eines Harzes verbunden. Des Weiteren können die Phosphorschichten über den lichtemittierenden Elementen, z. B. 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, gebildet werden, um z. B. die in den 20A, 20B dargestellten Strukturen zu erzielen.

Claims

Lichtemittierendes Bauelement mit – einer ersten Elektrode (140) auf einem Basissubstrat (308), – einer zweiten Elektrode (151) auf dem Basissubstrat, – einer dritten Elektrode (152) auf dem Basissubstrat, – einer emittierenden Struktur (110), die über und/oder auf einer gleichen Ebene wie die erste Elektrode und/oder zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist, – einem ersten Muster (310_1) auf dem Basissubstrat, das mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden ist, und – einer Mehrzahl von zweiten Mustern (320_1, 320_2) auf dem Basissubstrat, wobei wenigstens eines (320_1) der zweiten Muster auf einer ersten Seite des ersten Musters angeordnet und mit der zweiten Elektrode elektrisch verbunden ist und wobei wenigstens ein anderes (320_2) der zweiten Muster auf einer zweiten Seite des ersten Musters angeordnet und mit der dritten Elektrode elektrisch verbunden ist, wobei die erste Seite zu der zweiten Seite entgegengesetzt ist, – wobei die erste Elektrode eine Mehrzahl von Vorsprüngen (141) beinhaltet, die wenigstens einen lichtemittierenden Bereich und wenigstens einen nicht-lichtemittierenden Bereich definieren, wobei die zweite Elektrode und die dritte Elektrode den wenigstens einen nicht-lichtemittierenden Bereich überlappen.
Lichtemittierendes Bauelement nach Anspruch 1, wobei die emittierende Struktur ein erstes leitfähiges Muster (112), ein emittierendes Muster (114) und ein zweites leitfähiges Muster (116) beinhaltet und die erste Elektrode mit dem zweiten leitfähigen Muster elektrisch verbunden ist, die zweite Elektrode mit dem zweiten leitfähigen Muster elektrisch verbunden ist und die dritte Elektrode mit dem ersten leitfähigen Muster elektrisch verbunden ist.
Lichtemittierendes Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die emittierende Struktur ein erstes leitfähiges Muster (112), ein emittierendes Muster (114) und ein zweites leitfähiges Muster (116) beinhaltet und ein Bereich der ersten Elektrode auf einer gleichen Ebene wie das emittierende Muster relativ zu dem Basissubstrat liegt.
Lichtemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Elektrode einen ersten Bereich (140a), der sich im Wesentlichen entlang einer ersten Richtung erstreckt, und einen zweiten Bereich (140b) beinhaltet, der sich im Wesentlichen entlang einer zweiten Richtung erstreckt, wobei die erste Richtung die zweite Richtung kreuzt.
Lichtemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Elektrode und die dritte Elektrode auf einer gleichen Ebene relativ zu dem Basissubstrat angeordnet sind.
Lichtemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren ein erstes ohmsches Muster (130) zwischen der emittierenden Struktur und der ersten Elektrode beinhaltet.
Lichtemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich das erste Muster und das zweite Muster auf einer ersten Seite des Basissubstrats befinden und das Bauelement des Weiteren ein drittes Muster (312_1) und/oder ein viertes Muster (322_1, 322_2) auf einer zweiten Seite des Basissubstrats beinhaltet, wobei das erste Muster mittels eines Durchkontakts (314_1), der sich durch das Basissubstrat hindurch erstreckt, mit dem dritten Muster elektrisch verbunden ist und das zweite Muster mittels eines Durchkontakts (324_1, 324_2), der sich durch das Basissubstrat hindurch erstreckt, mit dem vierten Muster elektrisch verbunden ist.
Lichtemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Elektrode auf einem leitfähigen Substrat (200) angeordnet ist, wobei das leitfähige Substrat mit dem ersten Muster elektrisch verbunden ist.
Lichtemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jede der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode mittels eines Drahts (330_1, 330_2) oder eines leitfähigen Harzes mit dem entsprechenden zweiten Muster elektrisch verbunden ist.
Lichtemittierende Vorrichtung mit – einer Mehrzahl von lichtemittierenden Bauelementen (100), die jeweils eine erste Elektrode (140) auf einem Basissubstrat (309), eine zweite Elektrode (151) auf dem Basissubstrat und eine emittierende Struktur (110) zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode beinhaltet, – einer Mehrzahl von ersten Mustern (310_1, 310_2, ...), die voneinander beabstandet sind und sich entlang einer ersten Richtung auf dem Basissubstrat parallel zueinander erstrecken, wobei jedes der ersten Muster mit den ersten Elektroden von wenigstens zwei zugeordneten lichtemittierenden Bauelementen verbunden ist und diese überlappt, und – einer Mehrzahl von zweiten, voneinander beabstandeten Mustern (320_1, ...) auf dem Basissubstrat, wobei die zweiten Elektroden der lichtemittierenden Bauelemente mit entsprechenden der zweiten Muster verbunden sind, die zweiten Muster in Gruppen angeordnet sind und die zweiten Muster von jeder der Gruppen indirekt elektrisch miteinander verbunden und entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind, welche die erste Richtung kreuzt, – wobei die erste Elektrode wenigstens einen Vorsprung beinhaltet, der einen lichtemittierenden Bereich und einen nicht-lichtemittierenden Bereich definiert, wobei die zweite Elektrode den nicht-lichtemittierenden Bereich überlappt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweiten Muster von jeder der Gruppen indirekt elektrisch miteinander verbunden sind durch: – die lichtemittierenden Bauelemente, die mit der entsprechenden Gruppe der zweiten Muster verbunden sind, und/oder – einem entsprechenden von unteren leitfähigen Mustern, die sich entlang einer Ebene unterhalb einer Oberfläche des Basissubstrats erstrecken, auf der die ersten Muster und die zweiten Muster angeordnet sind, wobei die zweiten Muster mit dem entsprechenden der unteren leitfähigen Muster mittels Durchkontakten elektrisch verbunden sind, die sich durch eine isolierende Schicht hindurch erstrecken, die zwischen den ersten und zweiten Mustern und dem unteren leitfähigen Muster angeordnet sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die zweiten Muster von jeder der Gruppen mittels der zweiten Elektroden der lichtemittierenden Bauelemente der entsprechenden Gruppe miteinander verbunden sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei jedes der lichtemittierenden Bauelemente eine dritte Elektrode (152) beinhaltet, die mit einem weiteren der zweiten Muster der entsprechenden Gruppe derart verbunden ist, dass die zweiten Muster von jeder Gruppe mittels elektrischer Verbindungen zwischen entsprechenden der zweiten Muster und der jeweiligen zweiten Elektroden, entsprechenden der zweiten Elektroden und dritten Elektroden und entsprechenden der dritten Elektroden und entsprechenden anderen der zweiten Muster elektrisch verbunden sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die emittierende Struktur ein emittierendes Muster (114), ein erstes leitfähiges Muster (112) und ein zweites leitfähiges Muster (116) beinhaltet und die zweiten leitfähigen Muster der lichtemittierenden Bauelemente mit der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode verbunden sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die ersten Elektroden, die zweiten Elektroden und die dritten Elektroden das entsprechende der ersten Muster überlappen.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei sich die ersten Muster und die zweiten Muster entlang einer gleichen Ebene parallel zu einer Ebene erstrecken, entlang der sich das Basissubstrat erstreckt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die lichtemittierenden Bauelemente eines der zweiten Muster auf einer Seite desselben und ein benachbartes der zweiten Muster von einer gleichen der Gruppen auf einer zweiten Seite desselben aufweisen, wobei die erste Seite entgegengesetzt zu der zweiten Seite ist und sich die ersten Muster zwischen entsprechenden benachbarten der zweiten Muster erstrecken.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die erste Elektrode ein reflektierendes Material beinhaltet.
Lichtemittierende Vorrichtung mit – einer Mehrzahl von lichtemittierenden Bauelementen (100) auf einem Basissubstrat (309), wobei jedes eine erste Elektrode (140), eine zweite Elektrode (151), eine dritte Elektrode (152) und eine emittierende Struktur (110) auf dem Basissubstrat beinhaltet, – einer Mehrzahl von ersten Mustern (310_1, 310_2, ...), die sich voneinander beabstandet auf dem Basissubstrat befinden, wobei die erste Elektrode von jedem der emittierenden Bauelemente mit einem entsprechenden der ersten Muster überlappt und mit demselben elektrisch verbunden ist, und – einer Mehrzahl von zweiten Mustern (320_1, ...), die von einander beabstandet auf dem Basissubstrat sind, wobei jedes der lichtemittierenden Bauelemente zwischen zwei entsprechenden benachbarten der zweiten Muster angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode für jedes der lichtemittierenden Bauelemente mit einem entsprechenden benachbarten der zweiten Muster verbunden ist und die dritte Elektrode mit dem anderen der entsprechenden benachbarten der zweiten Muster verbunden ist, – wobei jede der ersten Elektroden zwei Vorsprünge beinhaltet, die im Wesentlichen einen lichtemittierenden Bereich und zwei Verbindungsbereiche des lichtemittierenden Bauelements definieren, wobei die jeweilige zweite Elektrode einen der Verbindungsbereiche überlappt und die jeweilige dritte Elektrode einen anderen der Verbindungsbereiche überlappt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei jede der ersten Elektroden zwei vorspringende Bereiche beinhaltet, die einen Hohlraum definieren, und ein oberer Bereich des Hohlraums breiter als ein unterer Bereich des Hohlraums ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei die ersten Muster ein Streifenmuster derart aufweisen, dass jedes der ersten Muster eine Zeile definiert und die zweiten Muster in Gruppen derart angeordnet sind, dass die zweiten Muster von jeder der Gruppen ausgerichtet sind, um Spalten zu definieren, welche die Zeilen kreuzen.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die emittierenden Bauelemente, die jeder der Gruppen von zweiten Mustern entsprechen, entlang der entsprechenden Spalten ausgerichtet sind, die durch die entsprechenden zweiten Muster definiert sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei die emittierenden Bauelemente in Spalten angeordnet sind, die parallel und versetzt relativ zu den Spalten sind, die durch die zweiten Muster definiert sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei jede der zweiten Elektroden und der dritten Elektroden ITO, Cu, Ni, Cr, Au, Ti, Pt, Al, V, W, Mo und/oder Ag beinhaltet.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, die des Weiteren eine Phosphorschicht auf den lichtemittierenden Bauelementen beinhaltet, wobei die Phosphorschicht ein transparentes Harz beinhaltet, wobei der Phosphor wenigstens eines von verteilt innerhalb des transparenten Harzes, auf dem transparenten Harz und/oder zwischen dem transparenten Harz und dem lichtemittierenden Bauelement ist.
Verfahren zum Betrieb eines lichtemittierenden Bauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren beinhaltet, dass das lichtemittierende Bauelement durch Anlegen einer ersten Vorspannung an das erste leitfähige Muster durch das erste Muster und die erste Elektrode und das Anlegen einer zweiten Vorspannung an das zweite leitfähige Muster durch die zweiten Muster auf der ersten und der zweiten Seite des ersten Musters und die zweiten und dritten Elektroden vorgespannt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die erste Vorspannung positiv und die zweite Vorspannung negativ sind oder die erste Vorspannung negativ und die zweite Vorspannung positiv sind.
Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements, das umfasst: – Bilden einer emittierenden Struktur (110), die ein leitfähiges Muster (116), ein emittierendes Muster (114) und ein weiteres leitfähiges Muster (116) auf einem Substrat (900) beinhaltet, – Strukturieren der emittierenden Struktur, um wenigstens einen Graben (118, 119) zu definieren, – Bilden einer ersten Elektrode (140) auf einem überwiegenden Teil oder vollständig auf einer ersten Seite der emittierenden Struktur, – Bilden einer zweiten Elektrode (151) auf einem überwiegenden Teil oder vollständig auf einer zweiten Seite der emittierenden Struktur, um eine Zwischenstruktur zu bilden, wobei sich die erste Seite von der zweiten Seite des emittierenden Musters unterscheidet, – Anordnen der Zwischenstruktur auf einem Basissubstrat (309), das ein erstes Muster (310_1) und eine Mehrzahl von zweiten Mustern (320_1, 320_2) beinhaltet, so dass die erste Elektrode das erste Muster überlappt und elektrisch mit diesem verbunden ist, und – elektrisches Verbinden der zweiten Elektrode mit einem entsprechenden der zweiten Muster mittels eines Drahts oder eines leitfähigen Harzes, – wobei die erste Elektrode wenigstens einen Vorsprung beinhaltet, der einen lichtemittierenden Bereich und einen nicht-lichtemittierenden Bereich definiert, wobei die zweite Elektrode den nicht-lichtemittierenden Bereich überlappt.
Verfahren nach Anspruch 28, das des Weiteren das Bilden einer dritten Elektrode (152) auf der zweiten Seite der emittierenden Struktur und das elektrische Verbinden der dritten Elektrode mit einem weiteren entsprechenden der zweiten Muster mittels eines Drahts oder eines leitfähigen Harzes beinhaltet.