DE102016103632A1

DE102016103632A1 - Pixel unit and video display device

Info

Publication number: DE102016103632A1
Application number: DE102016103632.3A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Moosburger; Matthias Sabathil; Frank Singer
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2017-09-07

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst die Bildpunkteeinheit (1) zwischen einschließlich zwei und sechs unabhängig voneinander ansteuerbare Farbeinheiten (2). Die Farbeinheiten (2) sind zur verschiedenfarbigen Emission von Licht eingerichtet und basieren auf derselben Halbleiterschichtenfolge und emittieren eine Primärstrahlung derselben spektralen Zusammensetzung. Zumindest eine der Farbeinheiten (2) umfasst einen Leuchtstoff (22) zur teilweisen oder vollständigen Umwandlung der Primärstrahlung in eine langwelligere Sekundärstrahlung. Die Farbeinheiten (2) bilden zusammen genommen eine einzige mechanische Einheit. Zumindest ein elektrischer Anschluss (41, 42) zur externen elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Farbeinheit (2) befindet sich an einer Emissionsseite (20) und/oder die Halbleiterschichtenfolge befindet sich an einem lichtdurchlässigen Aufwachssubstrat.In one embodiment, the pixel unit (1) comprises between two and six independently controllable color units (2). The color units (2) are designed for different-colored emission of light and are based on the same semiconductor layer sequence and emit primary radiation of the same spectral composition. At least one of the color units (2) comprises a phosphor (22) for the partial or complete conversion of the primary radiation into a longer-wavelength secondary radiation. The color units (2) taken together form a single mechanical unit. At least one electrical connection (41, 42) for external electrical contacting of the respective color unit (2) is located on an emission side (20) and / or the semiconductor layer sequence is located on a light-transmissive growth substrate.

Description

Es wird eine Bildpunkteeinheit angegeben. Darüber hinaus wird eine Videoanzeigeeinrichtung angegeben.A pixel unit is specified. In addition, a video display device is specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, Bildpunkteeinheiten anzugeben, mit denen effizient eine Videoanzeigeeinrichtung aufbaubar ist.An object to be solved is to specify pixel units with which a video display device can be efficiently constructed.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine Bildpunkteeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs Ziffer 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.This object is achieved inter alia by a pixel unit with the features of claim number 1. Preferred developments are the subject of the other claims.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Bildpunkteeinheit mehrere Farbeinheiten. Die Farbeinheiten sind je dazu eingerichtet, Licht einer verschiedenen Farbe im Betrieb der Bildpunkteeinheit zu emittieren. Die Farbeinheiten sind innerhalb der Bildpunkteeinheit elektrisch unabhängig voneinander ansteuerbar. Insbesondere sind die Farbeinheiten hinsichtlich ihrer Emissionsfarben derart zusammengestellt, so dass durch die Bildpunkteeinheit ein Bildpunkt, auch als Pixel bezeichnet, realisierbar ist. In accordance with at least one embodiment, the pixel unit comprises a plurality of color units. The color units are each arranged to emit light of a different color in the operation of the pixel unit. The color units can be controlled independently of each other within the pixel unit. In particular, the color units are combined in terms of their emission colors, so that by the pixel unit, a pixel, also referred to as pixels, can be realized.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Bildpunkteeinheit zwei, drei, vier, fünf oder sechs der Farbeinheiten. Mit anderen Worten liegt innerhalb einer Bildpunkteeinheit eine relativ geringe Anzahl von Farbeinheiten vor. Insbesondere ist die Anzahl an Farbeinheiten pro Bildpunkteeinheit signifikant geringer als eine Anzahl von Pixel in einem Display oder einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung. Somit kann die Bildpunkteeinheit ein konstituierendes Element eine Displays oder einer Anzeigevorrichtung sein, ist selbst aber kein Display oder Anzeigevorrichtung.In accordance with at least one embodiment, the pixel unit comprises two, three, four, five or six of the color units. In other words, within a pixel unit there is a relatively small number of color units. In particular, the number of color units per pixel unit is significantly less than a number of pixels in a display or a conventional display device. Thus, the pixel unit may be a constituent element of a display or a display device, but is not itself a display or display device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform basieren die Farbeinheiten auf derselben Halbleiterschichtenfolge. Dabei ist die Halbleiterschichtenfolge dazu eingerichtet, im Betrieb eine Primärstrahlung zu erzeugen. Es wird, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, in jeder der Farbeinheiten Primärstrahlung mit derselben spektralen Zusammensetzung emittiert. In accordance with at least one embodiment, the color units are based on the same semiconductor layer sequence. In this case, the semiconductor layer sequence is set up to generate a primary radiation during operation. Within the production tolerances, primary radiation with the same spectral composition is emitted in each of the color units.

Basierend auf derselben Halbleiterschichtenfolge bedeutet insbesondere, dass die Halbleiterschichtenfolge in einem Herstellungsprozess über alle Farbeinheiten hinweg gleich und auch zusammenhängend gewachsen wird. Mit anderen Worten sind alle Farbeinheiten der Bildpunkteeinheit auf demselben Wafer und demselben Aufwachssubstrat gewachsen, weisen dieselbe Materialzusammensetzung, dieselben Dicken und dieselbe Schichtenfolge auf. Ferner ist, im Vergleich zum Wachsen der Halbleiterschichtenfolge auf einem Wachstumswafer, eine relative Position der Halbleiterschichtenfolge in den Farbeinheiten zueinander nicht verändert. Mit anderen Worten liegt die Halbleiterschichtenfolge oder der verbliebene Teil der Halbleiterschichtenfolge in den Farbeinheiten, im Vergleich zu einem Wachstumsprozess, relativ zueinander unverändert vor. Based on the same semiconductor layer sequence, in particular, it means that the semiconductor layer sequence is grown the same and also coherently over all color units in a production process. In other words, all the color units of the pixel unit are grown on the same wafer and the same growth substrate, have the same material composition, the same thickness, and the same layer sequence. Further, in comparison with the growth of the semiconductor layer sequence on a growth wafer, a relative position of the semiconductor layer sequence in the color units to each other is not changed. In other words, the semiconductor layer sequence or the remaining part of the semiconductor layer sequence in the color units is unchanged relative to one another compared to a growth process.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst eine oder umfassen mehrere der Farbeinheiten einen Leuchtstoff zur teilweisen oder vollständigen Umwandlung der Primärstrahlung in eine langwelligere Sekundärstrahlung. Der zumindest eine Leuchtstoff ist bevorzugt ein anorganischer Leuchtstoff, beispielsweise ein keramischer Leuchtstoff oder anorganische Leuchtstoffpartikel, eingebettet in ein Kunststoffmatrixmaterial wie Silikon. Ebenso kann es sich bei dem Leuchtstoff um Quantenpunkte handeln. Auch organische Leuchtstoffe sind einsetzbar. According to at least one embodiment, one or more of the color units comprises a phosphor for the partial or complete conversion of the primary radiation into a longer-wavelength secondary radiation. The at least one phosphor is preferably an inorganic phosphor, for example a ceramic phosphor or inorganic phosphor particles, embedded in a plastic matrix material such as silicone. Likewise, the phosphor may be quantum dots. Organic phosphors can also be used.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist mindestens eine, bevorzugt genau eine der Farbeinheiten frei von einem Leuchtstoff. Das heißt, eine der Farbeinheiten emittiert dann unbeeinflusst die Primärstrahlung.According to at least one embodiment, at least one, preferably exactly one of the color units is free of a phosphor. This means that one of the color units then emits the primary radiation uninfluenced.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform bilden die Farbeinheiten eine einzige mechanische Einheit. Das heißt, die Bildpunkteeinheit mit allen Farbeinheiten ist als ein einziges Bauteil handhabbar, beispielsweise in einem Pick-and-Place-Prozess. Die Farbeinheiten sind derart fest miteinander verbunden, so dass im bestimmungsgemäßen Betrieb und in der bestimmungsgemäßen Montage der Bildpunkteeinheit kein Verändern einer relativen Position der Farbeinheiten zueinander und kein Abtrennen von Farbeinheiten voneinander erfolgt. Dabei ist eine Größe der Bildpunkteeinheit durch die Farbeinheiten und die Halbleiterschichtenfolge bestimmt, die in Draufsicht gesehen bevorzugt mindestens 60 % oder 80 % oder 90 % einer Fläche der Bildpunkteeinheit ausmachen.In accordance with at least one embodiment, the color units form a single mechanical unit. That is, the pixel unit with all color units can be handled as a single component, for example in a pick-and-place process. The color units are so firmly connected to each other, so that in normal operation and in the proper assembly of the pixel unit no change in a relative position of the color units to each other and no separation of color units from each other. In this case, a size of the pixel unit is determined by the color units and the semiconductor layer sequence, which, viewed in plan view, preferably make up at least 60% or 80% or 90% of an area of the pixel unit.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich zumindest ein elektrischer Anschluss zur externen elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Farbeinheit auf oder an einer Emissionsseite. Die Emissionsseite ist bevorzugt eine Hauptseite der Bildpunkteeinheit. Insbesondere wird überwiegend oder ausschließlich an der Emissionsseite Licht aus der Bildpunkteeinheit und aus den Farbeinheiten emittiert. Bei dem elektrischen Anschluss kann es sich beispielsweise um eine Kontaktfläche für einen Bonddraht oder um eine Lötfläche handeln.According to at least one embodiment, at least one electrical connection for external electrical contacting of the respective color unit is located on or at an emission side. The emission side is preferably a main side of the pixel unit. In particular, mainly or exclusively at the emission side, light is emitted from the pixel unit and from the color units. The electrical connection can be, for example, a contact surface for a bonding wire or a soldering surface.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich die Halbleiterschichtenfolge in den Farbeinheiten je an einem Aufwachssubstrat. Die Halbleiterschichtenfolge ist also während des Herstellens auf dem Aufwachssubstrat aufgewachsen und hiervon nicht entfernt. Dabei handelt es sich bei dem Aufwachssubstrat besonders bevorzugt um ein lichtdurchlässiges Substrat, beispielsweise ein Saphirsubstrat.In accordance with at least one embodiment, the semiconductor layer sequence in the color units is each located on a growth substrate. The semiconductor layer sequence is thus during manufacture grown on the growth substrate and not removed therefrom. In this case, the growth substrate is particularly preferably a light-transmitting substrate, for example a sapphire substrate.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst die Bildpunkteeinheit zwischen einschließlich zwei und sechs unabhängig voneinander ansteuerbare Farbeinheiten. Die Farbeinheiten sind zur verschiedenfarbigen Emission von Licht eingerichtet. Die Farbeinheiten basieren auf derselben Halbleiterschichtenfolge und emittieren eine Primärstrahlung derselben spektralen Zusammensetzung. Zumindest eine der Farbeinheiten umfasst einen Leuchtstoff zur teilweisen oder vollständigen Umwandlung der Primärstrahlung in eine langwelligere Sekundärstrahlung. Die Farbeinheiten bilden zusammen genommen, wie auch die Bildpunkteeinheit insgesamt, eine einzige mechanische Einheit. Zumindest ein elektrischer Anschluss zur externen elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Farbeinheit befindet sich an der Emissionsseite und/oder die Halbleiterschichtenfolge befindet sich an einem lichtdurchlässigen Aufwachssubstrat. In at least one embodiment, the pixel unit comprises between two and six independently controllable color units. The color units are designed for different colored emission of light. The color units are based on the same semiconductor layer sequence and emit primary radiation of the same spectral composition. At least one of the color units comprises a phosphor for the partial or complete conversion of the primary radiation into a longer-wavelength secondary radiation. The color units taken together, as well as the pixel unit as a whole, form a single mechanical unit. At least one electrical connection for external electrical contacting of the respective color unit is located on the emission side and / or the semiconductor layer sequence is located on a light-transmissive growth substrate.

Videoanzeigeeinrichtungen, die auf Leuchtdioden, kurz LEDs, basieren, weisen in der Regel viele Bildpunkte oder Pixel auf, die als RGB-Module mit einer Vielzahl von einzelnen, kleinen Leuchtdiodenchips gestaltet sind. Dabei sind die einzelnen verschiedenfarbig emittierenden Halbleiterchips einzeln zu montieren, was einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Herstellung solcher Anzeigeeinrichtungen darstellt. Weiterhin ist es möglich, dass eine Anzeigeeinrichtung durch eine Unterteilung einer emittierenden Fläche auf Chipebene erreicht wird. Dabei ist aber eine Fläche der Anzeigeeinrichtung näherungsweise gleich einer Chipfläche, was diese Methode bei großflächigen Anzeigeeinrichtungen sehr teuer macht. Video display devices, which are based on light-emitting diodes, in short LEDs, usually have many pixels or pixels, which are designed as RGB modules with a large number of individual small LED chips. The individual differently colored emitting semiconductor chips are to be mounted individually, which represents a significant cost factor in the production of such displays. Furthermore, it is possible that a display device is achieved by a division of an emitting surface on the chip level. In this case, however, an area of the display device is approximately equal to a chip area, which makes this method very expensive for large-area display devices.

Bei der hier beschriebenen Bildpunkteeinheit sind die einzelnen Farbeinheiten monolithisch integriert, so dass für jeden Bildpunkt nur genau eine Bildpunkteeinheit platziert werden muss, in der die einzelnen Farben bereits vorhanden sind. Es muss also dann nicht für jeden Bildpunkt einzeln ein Halbleiterchip für rotes Licht, für grünes Licht und für blaues Licht zusammengefügt werden. Dabei weisen die Farbeinheiten innerhalb der Bildpunkteeinheit nur einen sehr geringen Abstand zueinander auf, was eine verbesserte Farbmischung und auch eine verbesserte Abbildungsqualität etwa durch eine Optik mit sich bringt. Insgesamt ist somit mit den hier beschriebenen Bildpunkteeinheiten eine Videoanzeigeeinrichtung kosteneffizienter aufbaubar und zudem weniger komplex. In the pixel unit described here, the individual color units are monolithically integrated, so that only one pixel unit must be placed for each pixel, in which the individual colors are already present. It is then not necessary for each pixel individually a semiconductor chip for red light, green light and blue light are joined together. In this case, the color units within the pixel unit only a very small distance from each other, which brings an improved color mixing and improved image quality, for example by an optics with it. Overall, therefore, with the pixel units described here, a video display device is more cost-effective to construct and also less complex.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstreckt sich die Halbleiterschichtenfolge und/oder das Aufwachssubstrat durchgehend über alle Farbeinheiten. Dies bedeutet, die Farbeinheiten sind monolithisch integriert und umfassen zumindest eine Komponente, die auch beim Wachsen der Halbleiterschichtenfolge vorhanden ist, die sich zusammenhängend über alle Farbeinheiten erstreckt. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor layer sequence and / or the growth substrate extends continuously over all color units. This means that the color units are monolithically integrated and comprise at least one component which is also present during the growth of the semiconductor layer sequence, which extends continuously over all the color units.

Insbesondere ist über das Aufwachssubstrat eine mechanische, stabile Verbindung über alle Farbeinheiten hinweg gegeben. In particular, a mechanical, stable connection over all color units is given over the growth substrate.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge zwischen benachbarten Farbeinheiten vollständig durchtrennt. Hierdurch ist ein optisches Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkteeinheiten reduzierbar, insbesondere hinsichtlich des Leuchtstoffs. Ebenso ist eine bessere elektrische Trennung der Farbeinheiten voneinander erzielbar. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor layer sequence between adjacent color units is completely severed. As a result, an optical crosstalk between adjacent pixel units can be reduced, in particular with regard to the phosphor. Likewise, a better electrical separation of the color units can be achieved from each other.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Aufwachssubstrat zwischen benachbarten Farbeinheiten nur teilweise durchtrennt, nicht aber vollständig durchtrennt. Beispielsweise ist das Aufwachssubstrat zu mindestens 30 % oder 50 % oder 70 % und/oder zu höchstens 95 % oder 90 % oder 80 % durchteilt. Das vollständig oder, wie hier beschrieben, nur teilweise Durchtrennen der Halbleiterschichtenfolge und/oder des Aufwachssubstrats kann durch Sägen oder Lasertrennen, insbesondere durch so genanntes Stealth Dicing auch in Kombination mit Ätzen, erfolgen. In accordance with at least one embodiment, the growth substrate is only partially severed between adjacent color units, but not completely severed. For example, the growth substrate is at least 30% or 50% or 70% and / or at most 95% or 90% or 80%. The complete or, as described here, only partial severing of the semiconductor layer sequence and / or the growth substrate can be done by sawing or laser cutting, in particular by so-called stealth dicing, also in combination with etching.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich zwischen benachbarten Farbeinheiten eine lichtundurchlässige Zwischenschicht. Über die lichtundurchlässige Zwischenschicht ist eine optische Isolation der Farbeinheiten voneinander ermöglichbar. In accordance with at least one embodiment, an opaque intermediate layer is located between adjacent color units. About the opaque intermediate layer is an optical isolation of the color units from each other possible.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Zwischenschicht reflektierend. Dabei kann eine spiegelnde Reflexion oder eine diffuse Reflexion vorliegen. Beispielsweise ist die Zwischenschicht durch eine spiegelnde Metallschicht, etwa aus Silber oder Aluminium, realisiert. Ebenso ist es möglich, dass die Zwischenschicht durch einen diffus reflektierenden Verguss gebildet ist, wobei beispielsweise reflektierende Partikel etwa aus einem Titanoxid in ein Matrixmaterial, etwa aus einem Silikon, eingebettet sein können. Es kann die Zwischenschicht elektrisch isolierend oder auch elektrisch leitend sein. Insbesondere bei elektrisch leitenden Zwischenschichten steht diese bevorzugt nicht in unmittelbarem physischen Kontakt zu einem Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge. In accordance with at least one embodiment, the intermediate layer is reflective. In this case, there may be a specular reflection or a diffuse reflection. For example, the intermediate layer is realized by a reflective metal layer, for example of silver or aluminum. It is also possible that the intermediate layer is formed by a diffusely reflecting potting, wherein, for example, reflective particles can be embedded, for example, from a titanium oxide into a matrix material, for example from a silicone. It may be the intermediate layer electrically insulating or electrically conductive. In particular, in the case of electrically conductive intermediate layers, it is preferably not in direct physical contact with a semiconductor material of the semiconductor layer sequence.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist durch die Zwischenschicht mindestens ein Teil einer mechanisch tragenden Verbindung zwischen den Farbeinheiten realisiert. Beispielsweise wirkt die Zwischenschicht als ein Kleber oder Kitt zwischen den Farbeinheiten. Die Zwischenschicht trägt beispielsweise zu mindestens 30 % oder 50 % oder 70 % zu einer Stärke einer mechanischen Verbindung zwischen den Farbeinheiten bei. Insbesondere ist es möglich, dass die Zwischenschicht diejenige Komponente in der Bildpunkteeinheit darstellt, die die mechanisch tragende Verbindung zwischen den Farbeinheiten vermittelt. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn die Halbleiterschichtenfolge und das Aufwachssubstrat vollständig oder nahezu vollständig durchtrennt sind. In accordance with at least one embodiment, at least part of a mechanically bearing connection between the color units is realized by the intermediate layer. For example, the intermediate layer acts as an adhesive or cement between the color units. For example, the interlayer contributes at least 30% or 50% or 70% to a strength of a mechanical bond between the color units. In particular, it is possible for the intermediate layer to represent that component in the pixel unit which conveys the mechanically bearing connection between the color units. This is especially true when the semiconductor layer sequence and the growth substrate are completely or almost completely severed.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Farbeinheiten, in Draufsicht auf die Emissionsseite gesehen, je eine mittlere Kantenlänge von mindestens 40 µm oder 70 µm oder 150 µm auf. Alternativ oder zusätzlich liegt die mittlere Kantenlänge bei höchstens 500 µm oder 300 µm oder 180 µm. In accordance with at least one embodiment, the color units, viewed in plan view on the emission side, each have an average edge length of at least 40 μm or 70 μm or 150 μm. Alternatively or additionally, the average edge length is at most 500 μm or 300 μm or 180 μm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten Farbeinheiten innerhalb der Bildpunkteeinheit bei mindestens 1 µm oder 2 µm oder 4 µm. Alternativ oder zusätzlich liegt der mittlere Abstand bei höchstens 25 µm oder 20 µm oder 15 µm oder 8 µm. Insbesondere beträgt der mittlere Abstand zwischen den benachbarten Farbeinheiten höchstens 20 % oder 10 % oder 5 % der mittleren Kantenlänge. In accordance with at least one embodiment, an average distance between adjacent color units within the pixel unit is at least 1 μm or 2 μm or 4 μm. Alternatively or additionally, the mean distance is at most 25 μm or 20 μm or 15 μm or 8 μm. In particular, the mean distance between the adjacent color units is at most 20% or 10% or 5% of the mean edge length.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Farbeinheiten, in Draufsicht auf die Emissionsseite gesehen, alle gleich groß. Dies gilt insbesondere im Rahmen von Herstellungstoleranzen, beispielsweise mit einer Toleranz für laterale Abmessungen von höchstens 5 µm oder 2 µm. Neben der Größe werden die Farbeinheiten bevorzugt auch allesamt auf die gleiche Weise elektrisch kontaktiert und angesteuert. According to at least one embodiment, the color units, seen in plan view of the emission side, are all the same size. This applies in particular within the scope of manufacturing tolerances, for example with a tolerance for lateral dimensions of at most 5 μm or 2 μm. In addition to the size, the color units are preferably also all electrically contacted and controlled in the same way.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest zwei der Farbeinheiten, in Draufsicht auf die Emissionsseite gesehen, innerhalb der Bildpunkteeinheit unterschiedlich groß. Eine Größe der Farbeinheiten ist beispielsweise derart eingestellt, dass zum Beispiel in Abhängigkeit von der Augenempfindlichkeit, von einer Effizienz der Halbleiterschichtenfolge und/oder von einer Leuchtstoffeffizienz für die entsprechende Farbe die gewünschte Lichtstärke erzielt wird.According to at least one embodiment, at least two of the color units, seen in plan view of the emission side, have different sizes within the pixel unit. A size of the color units is set, for example, such that the desired light intensity is achieved, for example, depending on the eye sensitivity, on an efficiency of the semiconductor layer sequence and / or on a phosphor efficiency for the corresponding color.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Bildpunkteeinheit genau drei der Farbeinheiten. Dabei liegt bevorzugt eine Farbeinheit für rotes Licht, eine Farbeinheit für grünes Licht und eine Farbeinheit für blaues Licht vor.According to at least one embodiment, the pixel unit comprises exactly three of the color units. In this case, there is preferably a color unit for red light, a color unit for green light and a color unit for blue light.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Bildpunkteeinheit genau vier der Farbeinheiten. Dabei liegt bevorzugt eine Farbeinheit für rotes Licht, zwei Farbeinheiten für grünes Licht und eine Farbeinheit für blaues Licht vor. Alternativ ist es möglich, dass eine Farbeinheit für rotes Licht, eine Farbeinheit für grünes Licht, eine Farbeinheit für blaues Licht und eine Farbeinheit für gelbes oder weißes Licht vorliegt. In accordance with at least one embodiment, the pixel unit comprises exactly four of the color units. In this case, there is preferably a color unit for red light, two color units for green light and a color unit for blue light. Alternatively, it is possible to have a color unit for red light, a color unit for green light, a color unit for blue light, and a color unit for yellow or white light.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Farbeinheiten elektrisch voneinander isoliert. Das heißt, zwischen benachbarten Farbeinheiten liegt dann bestimmungsgemäß kein Strompfad innerhalb der Bildpunkteeinheit vor. In accordance with at least one embodiment, the color units are electrically isolated from each other. That is, between adjacent color units then intended there is no current path within the pixel unit.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich an einer der Emissionsseite gegenüberliegenden Montageseite eine Befestigungsschicht. Die Befestigungsschicht ist bevorzugt aus einem oder aus mehreren Metallen gebildet. Weiterhin ist die Befestigungsschicht bevorzugt dazu eingerichtet, dass über die Befestigungsschicht die Bildpunkteeinheit auf einem Träger angebracht werden kann, etwa über elektrisch leitfähiges Kleben oder über Löten. According to at least one embodiment, an attachment layer is located on an assembly side opposite the emission side. The attachment layer is preferably formed from one or more metals. Furthermore, the attachment layer is preferably configured such that the pixel unit can be mounted on a carrier via the attachment layer, for example via electrically conductive bonding or via soldering.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstreckt sich die Befestigungsschicht durchgehend über alle Farbeinheiten hinweg. Beispielsweise ist die Montageseite vollständig oder überwiegend mit der Befestigungsschicht bedeckt. Ein Bedeckungsgrad der Montageseite mit der Befestigungsschicht liegt beispielsweise bei mindestens 50 % oder 70 % oder 85 % und/oder bei höchstens 95 % oder 85 % oder 70 %. In accordance with at least one embodiment, the attachment layer extends continuously across all color units. For example, the mounting side is completely or predominantly covered with the attachment layer. A degree of coverage of the mounting side with the attachment layer is, for example, at least 50% or 70% or 85% and / or at most 95% or 85% or 70%.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Befestigungsschicht elektrisch von der Halbleiterschichtenfolge der Farbeinheiten isoliert. Das heißt, im bestimmungsgemäßen Betrieb der Bildpunkteeinheit besteht keine elektrische Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Befestigungsschicht. In accordance with at least one embodiment, the attachment layer is electrically isolated from the semiconductor layer sequence of the color units. That is, in normal operation of the pixel unit there is no electrical connection between the semiconductor layer sequence and the attachment layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstreckt sich die Befestigungsschicht durchgehend über alle Farbeinheiten an der Montageseite. Dabei bildet die Befestigungsschicht gleichzeitig einen gemeinsamen elektrischen Anschluss für alle Farbeinheiten oder für zumindest mehrere der Farbeinheiten. Beispielsweise ist durch die Befestigungsschicht eine gemeinsame Anode oder eine gemeinsame Kathode gebildet. In accordance with at least one embodiment, the attachment layer extends continuously over all color units on the mounting side. The attachment layer simultaneously forms a common electrical connection for all color units or for at least several of the color units. For example, a common anode or a common cathode is formed by the attachment layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Farbeinheiten je genau zwei elektrische Anschlüsse auf. Die elektrischen Anschlüsse befinden sich dabei an der Emissionsseite. Somit kann eine elektrische Verbindung der Farbeinheiten ausschließlich über die Emissionsseite erfolgen, wohingegen eine mechanische Anbringung der Farbeinheiten lediglich über die Montageseite erfolgt. In accordance with at least one embodiment, the color units each have exactly two electrical connections. The electrical connections are located on the emission side. Thus, an electrical connection of the color units can take place exclusively via the emission side, whereas a mechanical attachment of the color units takes place only via the mounting side.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Bildpunkteeinheit oberflächenmontierbar. Das heißt, die Bildpunkteeinheit kann über Oberflächenmontage, englisch Surface Mount Technology oder kurz SMT, angebracht werden. In diesem Fall erfolgt bevorzugt sowohl die elektrische als auch die mechanische Kontaktierung der Bildpunkteeinheit auf einem externen Träger lediglich über die Montageseite. Die Emissionsseite kann in diesem Fall frei von elektrischen Anschlüssen sein.In accordance with at least one embodiment, the pixel unit is surface mountable. That is, the pixel unit can be mounted on surface mount, English Surface Mount Technology or SMT short. In this case, both the electrical and the mechanical contacting of the pixel unit on an external carrier preferably takes place only via the mounting side. The emission side can be free of electrical connections in this case.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich beide elektrische Anschlüsse der Farbeinheiten je an der Montageseite. Dabei ist es möglich, dass die elektrischen Anschlüsse an der Montageseite streifenförmig nebeneinander liegen und einzelne, sich nicht gegenseitig durchdringende oder umrahmende Kontaktflächen ausbilden. Ebenso ist es möglich, dass je ein elektrischer Anschluss der Farbeinheiten ringsum von der Befestigungsschicht und/oder von dem anderen elektrischen Anschluss umgeben ist, in Draufsicht auf die Montageseite gesehen. Dabei kann die Befestigungsschicht und/oder der weitere elektrische Anschluss durchgehend über alle Farbeinheiten gestaltet sein oder je auf eine der Farbeinheiten beschränkt sein, so dass mehrere separate weitere elektrische Anschlüsse an der Montageseite vorliegen.According to at least one embodiment, both electrical connections of the color units are located on the mounting side. It is possible that the electrical connections on the mounting side strip-shaped side by side and form individual, not mutually penetrating or framing contact surfaces. It is likewise possible for an electrical connection of the color units to be surrounded on all sides by the attachment layer and / or by the other electrical connection, viewed in plan view on the mounting side. In this case, the attachment layer and / or the further electrical connection may be designed continuously over all color units or may each be limited to one of the color units, so that there are a plurality of separate further electrical connections on the mounting side.

Darüber hinaus wird eine Videoanzeigeeinrichtung angegeben. Die Videoanzeigeeinrichtung umfasst eine Vielzahl von Bildpunkteeinheiten, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale der Bildpunkteeinheiten sind daher auch für die Videoanzeigeeinrichtung offenbart und umgekehrt.In addition, a video display device is specified. The video display device comprises a plurality of pixel units as recited in connection with one or more of the above embodiments. Features of the pixel units are therefore also disclosed for the video display device and vice versa.

In mindestens einer Ausführungsform bildet jeder der Bildpunkteeinheiten der Videoanzeigeeinrichtung je genau einen Bildpunkt aus. Dabei sind die Bildpunkte bevorzugt regelmäßig in Form einer Matrix angeordnet.In at least one embodiment, each of the pixel units of the video display device forms exactly one pixel each. The pixels are preferably arranged regularly in the form of a matrix.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten Bildpunkteeinheiten um mindestens einen Faktor 3 oder 5 oder 10 oder 50 oder 200 größer als ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten Farbeinheiten innerhalb der jeweiligen Bildpunkteeinheiten. Mit anderen Worten sind die Bildpunkteeinheiten in der Anzeigeeinrichtung nicht dicht angeordnet, so dass ein signifikanter Zwischenraum zwischen benachbarten Bildpunkteeinheiten bestehen kann.According to at least one embodiment, a mean distance between adjacent pixel units is greater by at least a factor of 3 or 5 or 10 or 50 or 200 than an average distance between adjacent color units within the respective pixel units. In other words, the pixel units are not densely arranged in the display device, so that a significant gap may exist between adjacent pixel units.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform macht die Halbleiterschichtenfolge der Bildpunkteeinheiten höchstens 3 % oder 1 % oder 0,2 % einer Anzeigefläche der Videoanzeigeeinrichtung aus. Die Anzeigefläche ist dabei insbesondere diejenige Fläche, an der von einem Betrachter das Video wahrgenommen wird. Der Flächenanteil der Halbleiterschichtenfolge an der Anzeigefläche liegt alternativ oder zusätzlich bei mindestens 0,1 Promille oder 1 %.In accordance with at least one embodiment, the semiconductor layer sequence of the pixel units constitutes at most 3% or 1% or 0.2% of a display area of the video display device. The display area is in particular the area where the viewer perceives the video. The area fraction of the semiconductor layer sequence on the display surface is alternatively or additionally at least 0.1 per thousand or 1%.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Bildpunkteeinheiten auf einem gemeinsamen Träger angebracht. Der Träger umfasst bevorzugt elektrische Leiterbahnen und optional auch elektrische Treiberschaltungen zum Ansteuern der Bildpunkteeinheiten. Weiterhin ist es möglich, dass an dem Träger optische Abschirmungen zwischen benachbarten Bildpunkten und/oder Optiken zur Strahlformung der von den Bildpunkteeinheiten emittierten Strahlung angebracht sind. In accordance with at least one embodiment, the pixel units are mounted on a common carrier. The carrier preferably comprises electrical conductor tracks and optionally also electrical driver circuits for driving the pixel units. Furthermore, it is possible for optical shields to be attached to the carrier between adjacent pixels and / or optics for beam shaping of the radiation emitted by the pixel units.

Nachfolgend werden eine hier beschriebene Bildpunkteeinheit und eine hier beschriebene Videoanzeigeeinrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.Hereinafter, a pixel unit described herein and a video display device described herein with reference to the drawings using exemplary embodiments are explained in more detail. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, there are no scale relationships shown, but individual elements can be shown exaggerated for better understanding.

Es zeigen:Show it:

1 bis 8 schematische Draufsichten und Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Bildpunkteeinheit für hier beschriebene Videoanzeigeeinrichtungen, und 1 to 8th schematic plan views and sectional views of embodiments of pixel unit described herein for video display devices described herein, and

9 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Videoanzeigeeinrichtung. 9 a schematic plan view of an embodiment of a video display device described herein.

In 1A ist in einer Schnittdarstellung und in 1B in einer Unteransicht ein Ausführungsbeispiel einer Bildpunkteeinheit 1 dargestellt. Die Bildpunkteeinheit 1 umfasst ein Aufwachssubstrat 23, auf dem eine Halbleiterschichtenfolge 21 aufgewachsen ist. Das Aufwachssubstrat 23 und optional auch die Halbleiterschichtenfolge 21 erstrecken sich durchgehend über mehrere Farbeinheiten 2 der Bildpunkteeinheit hinweg. In 1 sind benachbarte Farbeinheiten 2 schematisch durch eine Linie voneinander getrennt, wobei diese Linie keiner realen Unterteilung zwischen den Farbeinheiten 2 entsprechen muss und fiktiv sein kann. In 1A is in a sectional view and in 1B in an under view, an embodiment of a pixel unit 1 shown. The pixel unit 1 comprises a growth substrate 23 on which a semiconductor layer sequence 21 grew up. The growth substrate 23 and optionally also the semiconductor layer sequence 21 extend continuously over several color units 2 of the pixel unit. In 1 are adjacent color units 2 schematically separated by a line, this line no real division between the color units 2 must correspond and can be fictitious.

Alle drei Farbeinheiten 2 basieren auf derselben Halbleiterschichtenfolge 21 und emittieren im Betrieb eine Primärstrahlung derselben Farbe, insbesondere blaues Licht. Eine Farbeinheit 2, B ist zur Erzeugung von blauem Licht eingerichtet und emittiert somit die Primärstrahlung. Eine weitere Farbeinheit 2, R ist zur Emission von rotem Licht gestaltet und umfasst einen Leuchtstoff 22, R, der das blaue Primärlicht vollständig in rotes Licht umwandelt. Entsprechendes gilt für die Farbeinheit 2, G mit dem Leuchtstoff 22, G zur Erzeugung von grünem Licht. Abweichend von der Darstellung ist es auch möglich, dass das blaue Licht der Farbeinheit 2, B über einen Leuchtstoff erzeugt wird.All three color units 2 are based on the same semiconductor layer sequence 21 and emit during operation a primary radiation of the same color, in particular blue light. One color unit 2 , B is designed to produce blue light and thus emits the primary radiation. Another color unit 2 , R is designed to emit red light and includes a phosphor 22 , R, which completely turns the blue primary light into red light. The same applies to the color unit 2 , G with the phosphor 22 , G for the production of green light. Deviating from the illustration, it is also possible that the blue light of the color unit 2 , B is generated via a phosphor.

Jede der Farbeinheiten 2 umfasst an einer Emissionsseite 20, an der im Betrieb der Bildpunkteeinheit 1 Licht abgestrahlt wird, symbolisiert durch Pfeile, zwei elektrische Anschlüsse 41, 42. Bei den Anschlüssen 41, 42 handelt es sich beispielsweise um Flächen zu einer Kontaktierung mit einem Bonddraht, nicht gezeichnet. Somit sind gemäß 1 alle elektrischen Anschlüsse 41, 42 an der Emissionsseite 20 frei zugänglich. Each of the color units 2 includes on one emission side 20 , at the operation of the pixel unit 1 Light is emitted, symbolized by arrows, two electrical connections 41 . 42 , At the connections 41 . 42 For example, these are surfaces for contacting with a bonding wire, not drawn. Thus, according to 1 all electrical connections 41 . 42 on the emission side 20 freely accessible.

An einer Montageseite 26, die der Emissionsseite 20 gegenüberliegt, befinden sich mehrere metallische Befestigungsschichten 43, die jeweils auf eine der Farbeinheiten 2 beschränkt sind. Über die Befestigungsschichten 43 ist die Bildpunkteeinheit 1 an einen externen Träger, nicht gezeichnet, mechanisch anbringbar, insbesondere mittels Löten. Die Befestigungsschichten 43 bedecken je einen Großteil der jeweiligen Farbeinheit 2 an der Montageseite 26. On a mounting side 26 that's the emissions side 20 is opposite, there are several metallic attachment layers 43 , each on one of the color units 2 are limited. About the attachment layers 43 is the pixel unit 1 to an external support, not drawn, mechanically attachable, in particular by means of soldering. The attachment layers 43 each cover a large part of the respective color unit 2 on the mounting side 26 ,

Beim Ausführungsbeispiel der 2 erstreckt sich eine einzige Befestigungsschicht 43 an der Montageseite 26 durchgehend über alle Farbeinheiten 2. Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der 2 mit dem Ausführungsbeispiel der 1 überein. In the embodiment of 2 a single attachment layer extends 43 on the mounting side 26 continuously over all color units 2 , Incidentally, the embodiment of the 2 with the embodiment of 1 match.

Beim Ausführungsbeispiel der 3 befindet sich an der Emissionsseite 20 pro Farbeinheit 2 je nur ein elektrischer Anschluss 42. Je ein weiterer elektrischer Anschluss 41 pro Farbeinheit 2 ist durch die Befestigungsschichten 43 gebildet, die gestaltet sind, wie in Verbindung mit 1 erläutert. Die Halbleiterschichtenfolge 21 ist beispielsweise durch eine nicht gezeichnete Durchkontaktierung durch das Aufwachssubstrat 23 hindurch mit dem Anschluss 41, 43 elektrisch verbunden. Alternativ kann auch das Substrat 23 elektrisch leitfähig sein. In the embodiment of 3 is located on the emission side 20 per color unit 2 only one electrical connection each 42 , One more electrical connection each 41 per color unit 2 is through the attachment layers 43 formed, as in conjunction with 1 explained. The semiconductor layer sequence 21 is for example by a non-subscribed through-hole through the growth substrate 23 through with the connection 41 . 43 electrically connected. Alternatively, the substrate can also be used 23 be electrically conductive.

Gemäß 4 ist die Befestigungsschicht 43 abweichend von 3 als gemeinsamer, durchgehender elektrischer Anschluss 41 gestaltet, insbesondere als gemeinsame Anode oder als gemeinsame Kathode für alle Farbeinheiten 2. According to 4 is the attachment layer 43 deviating from 3 as a common, continuous electrical connection 41 designed, in particular as a common anode or as a common cathode for all color units 2 ,

Beim Ausführungsbeispiel der 5 sind die Farbeinheiten 2 durch eine lichtundurchlässige Zwischenschicht 5 voneinander optisch isoliert. Dabei füllt die Zwischenschicht 5 einen Bereich zwischen benachbarten Farbeinheiten 2 bevorzugt vollständig aus und wirkt als Kleber oder als Kitt zwischen benachbarten Farbeinheiten 2. Dabei ist die Zwischenschicht 5 diffus oder spekular reflektierend für die in der Halbleiterschichtenfolge 21 erzeugte Strahlung. In the embodiment of 5 are the color units 2 through an opaque intermediate layer 5 optically isolated from each other. This fills the intermediate layer 5 an area between adjacent color units 2 preferably completely off and acts as an adhesive or as a cement between adjacent color units 2 , Here is the intermediate layer 5 diffuse or specularly reflective for those in the semiconductor layer sequence 21 generated radiation.

Eine solche Bildpunkteeinheit 1 wird beispielsweise dadurch hergestellt, dass die Halbleiterschichtenfolge 21 zusammenhängend auf dem Aufwachssubstrat 23 gewachsen wird. Anschließend wird das Aufwachssubstrat 23, zusammen mit der Halbleiterschichtenfolge 21, auf einen Zwischenträger wie eine Folie angebracht, woraufhin die Halbleiterschichtenfolge 21 und das Aufwachssubstrat 23 zwischen den Farbeinheiten 2 entfernt wird, bevorzugt ohne eine Änderung einer Position der Farbeinheiten 2 zueinander. Daraufhin wird die Zwischenschicht 5 erzeugt, so dass wieder mechanisch integrierte und fest miteinander verbundene Farbeinheiten 2 entstehen und die Bildpunkteeinheit 1 gebildet wird. Nachfolgend kann der Zwischenträger entfernt werden. Such a pixel unit 1 is for example produced by the fact that the semiconductor layer sequence 21 contiguous on the growth substrate 23 is grown. Subsequently, the growth substrate 23 , together with the semiconductor layer sequence 21 , attached to an intermediate carrier such as a foil, whereupon the semiconductor layer sequence 21 and the growth substrate 23 between the color units 2 is removed, preferably without changing a position of the color units 2 to each other. Then the interlayer becomes 5 generates, so that again mechanically integrated and firmly connected color units 2 arise and the pixel unit 1 is formed. Subsequently, the intermediate carrier can be removed.

Bei dem Aufwachssubstrat 23 handelt es sich bevorzugt um ein Saphirsubstrat. Hinsichtlich der elektrischen Anschlüsse 41, 42 und der Befestigungsschicht 43 entspricht das Ausführungsbeispiel der 5 dem Ausführungsbeispiel der 2. In the growth substrate 23 it is preferably a sapphire substrate. Regarding the electrical connections 41 . 42 and the attachment layer 43 corresponds to the embodiment of 5 the embodiment of the 2 ,

Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass eine nicht dargestellte reflektierende Schicht die Farbeinheiten 2 an einer äußeren Umrisslinie der Bildpunkteeinheit 1 ringsum umgibt, so dass Außenwände der Farbeinheiten 2, die nicht anderen Farbeinheiten 2 zugewandt sind, nicht als Lichtaustrittsflächen dienen. Somit wird Licht bevorzugt ausschließlich an der Emissionsseite 20 emittiert. As in all other embodiments, it is possible that a reflective layer, not shown, the color units 2 on an outer contour of the pixel unit 1 surrounds all around, leaving outer walls of the color units 2 not other color units 2 do not serve as light exit surfaces. Thus, light is preferred only on the emission side 20 emitted.

Ferner abweichend von der Darstellung gemäß 5 ist es möglich, dass das Aufwachssubstrat 23 nur teilweise zerteilt ist, so dass insbesondere an einer der Emissionsseite 20 abgewandten Seite nahe oder direkt an der Montageseite 26 ein durchgehender, sich über alle Farbeinheiten 2 erstreckender Steg, gebildet aus dem Aufwachssubstrat 23, vorhanden ist.Furthermore, different from the illustration according to 5 is it possible for the growth substrate 23 only partially divided, so that in particular on one of the emission side 20 opposite side near or directly on the mounting side 26 a through, over all color units 2 extending ridge formed from the growth substrate 23 , is available.

In den 6A bis 6C sind weitere Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen sich jeweils die beiden elektrischen Anschlüsse 41, 42 an der Montageseite 26 befinden. Über die elektrischen Anschlüsse 41, 42 ist somit gleichzeitig eine mechanische als auch eine elektrische Kontaktierung möglich. Diese Bildpunkteeinheiten 1 sind oberflächenmontierbar.In the 6A to 6C Further embodiments are shown in which in each case the two electrical connections 41 . 42 on the mounting side 26 are located. About the electrical connections 41 . 42 is thus simultaneously a mechanical and an electrical contact possible. These pixel units 1 are surface mountable.

Die in 6A und 6B nicht explizit gezeichnete Halbleiterschichtenfolge 21 kann sich im Falle eines elektrisch isolierenden Substrats dabei an der Montageseite 26 und nicht an der Emissionsseite 20 befinden, anders als bevorzugt in den 1 bis 5 der Fall. So können die Leuchtstoffe 22 beabstandet von der Halbleiterschichtenfolge lediglich an dem Aufwachssubstrat angebracht sein. Im Übrigen entsprechen die 6A und 6B den 4A und 5A. In the 6A and 6B not explicitly drawn semiconductor layer sequence 21 can in the case of an electrically insulating substrate while on the mounting side 26 and not on the emissions side 20 are different than preferred in the 1 to 5 the case. So can the phosphors 22 spaced from the semiconductor layer sequence only to be attached to the growth substrate. Incidentally, the correspond 6A and 6B the 4A and 5A ,

Beim Ausführungsbeispiel der 6C befindet sich die Halbleiterschichtenfolge 21 an einem Einheitenträger 28. Ein Aufwachssubstrat ist hierbei bevorzugt von der Halbleiterschichtenfolge 21 entfernt. Bei dem Einheitenträger 28 handelt es sich beispielsweise um eine Siliziumplatte oder eine Keramikplatte, in die die elektrischen Anschlüsse 41, 42 in Form von Durchkontaktierungen erzeugt sind. Somit durchdringen die elektrischen Anschlüsse 41, 42 den Einheitenträger 28 vollständig. In the embodiment of 6C is the semiconductor layer sequence 21 on a unit carrier 28 , A growth substrate is in this case preferably of the semiconductor layer sequence 21 away. In the unit carrier 28 For example, it is a silicon plate or a ceramic plate into which the electrical connections 41 . 42 are produced in the form of vias. Thus penetrate the electrical connections 41 . 42 the unit bearer 28 Completely.

Anders als dargestellt, befindet sich bevorzugt zwischen benachbarten Farbeinheiten 2 und Leuchtstoffen 22 jeweils eine lichtundurchlässige Zwischenschicht 5. Other than shown, is preferably between adjacent color units 2 and phosphors 22 each an opaque intermediate layer 5 ,

In 7 sind bevorzugte Gestaltungen für die elektrischen Anschlüsse 41, 42 der Bildpunkteeinheiten 1 der 6A bis 6C illustriert. In 7 are preferred designs for the electrical connections 41 . 42 the pixel units 1 of the 6A to 6C illustrated.

Gemäß 7A weist jede der Farbeinheiten 2 einen äußeren elektrischen Anschluss 42 auf, der insbesondere auch als Befestigungsschicht 43 gestaltet sein kann. Innerhalb des beispielsweise in Draufsicht quadratisch gestalteten Anschlusses 42 befindet sich ein etwa kreisförmiger, beispielsweise zentral angeordneter weiterer elektrischer Anschluss 41. Zwischen den Anschlüssen 41, 42 befindet sich ein ringförmiger Spalt. Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen reichen die Anschlüsse 41, 42 sowie die Befestigungsschicht 43 bevorzugt nicht bis an einen äußeren Rand der Montageseite 26 heran und auch nicht bis an Grenzen zwischen benachbarten Farbeinheiten 2. According to 7A assigns each of the color units 2 an external electrical connection 42 on, in particular as a fixing layer 43 can be designed. Within the square, for example, in plan view designed connection 42 There is an approximately circular, for example centrally arranged further electrical connection 41 , Between the connections 41 . 42 there is an annular gap. As in all other embodiments, the connections are sufficient 41 . 42 as well as the attachment layer 43 preferably not to an outer edge of the mounting side 26 not even close to borders between neighboring color units 2 ,

Beim Ausführungsbeispiel der 7B ist der äußere elektrische Anschluss 42, 43 durchgehend gestaltet und erstreckt sich über alle Farbeinheiten 2 hinweg, etwa als gemeinsame Kathode. In the embodiment of 7B is the external electrical connection 42 . 43 designed throughout and extends across all color units 2 away, as a common cathode.

Beim Ausführungsbeispiel der 7C ist an der Montageseite 26 von jedem der Farbeinheiten 2 je ein erster und zweiter elektrischer Anschluss 41, 42 vorhanden. Die Anschlüsse 41, 42 sind streifenförmig gestaltet und voneinander beabstandet. Eine Längsausdehnung der Anschlüsse 41, 42 kann, wie in 7C gezeigt, quer zu einer Längsausdehnung der Bildpunkteeinheit 1 orientiert sein. Anders als dargestellt, können die Anschlüsse 41, 42 auch längs der Bildpunkteeinheit 1 verlaufen. In the embodiment of 7C is on the mounting side 26 from each of the color units 2 each a first and second electrical connection 41 . 42 available. The connections 41 . 42 are striped and spaced from each other. A longitudinal extension of the connections 41 . 42 can, as in 7C shown, transverse to a longitudinal extent of the pixel unit 1 be oriented. Other than shown, the connectors can 41 . 42 also along the pixel unit 1 run.

In 8 sind mehrere schematische Draufsichten auf Bildpunkteeinheiten 1 illustriert. Bei diesen Bildpunkteeinheiten 1 sind mehrere Kombinationen der Farbeinheiten 2 dargestellt. Jede der in 8 dargestellten Beispiele kann entsprechend auf die Ausführungsbeispiele der 1 bis 7 übertragen werden. In 8th are several schematic plan views of pixel units 1 illustrated. In these pixel units 1 are several combinations of color units 2 shown. Each of the in 8th Illustrated examples can according to the embodiments of the 1 to 7 be transmitted.

Gemäß 8A sind genau drei Farbeinheiten vorhanden, wobei eine zentrale Farbeinheit 2, G grünes Licht emittiert und sich zwischen den insgesamt linear angeordneten Farbeinheiten 2, B, 2, R für blaues und grünes Licht befindet.According to 8A There are exactly three color units, with one central color unit 2 , G emits green light and between the overall linearly arranged color units 2 , B, 2 , R is for blue and green light.

Gemäß der 8B bis 8D sind die Farbeinheiten 2 in einem quadratischen Muster angeordnet. In 8B sind auf einer Diagonalen liegende zwei Farbeinheiten 2, G für grünes Licht angebracht. An einer anderen Diagonalen befinden sich die Farbeinheiten 2, R, 2, B für rotes und blaues Licht. According to the 8B to 8D are the color units 2 arranged in a square pattern. In 8B are two color units lying on a diagonal 2 , G attached for green light. On another diagonal are the color units 2 R, 2 , B for red and blue light.

In 8C ist, im Vergleich zu 8B, eine der grün emittierenden Farbeinheiten durch eine gelb emittierende Farbeinheit 2, Y ersetzt. Entsprechendes gilt hinsichtlich 8D, wobei eine weißes Licht emittierende Farbeinheit 2, W anstatt der gelben Farbeinheit 2, Y vorhanden ist.In 8C is, compared to 8B , one of the green emitting color units by a yellow emitting color unit 2 , Y replaced. The same applies with regard to 8D wherein a white light emitting color unit 2 , W instead of the yellow color unit 2 , Y is present.

Gemäß 8E sind lediglich zwei der Farbeinheiten vorhanden, eine Farbeinheit 2, B zur Erzeugung von blauem Licht und eine weitere Farbeinheit 2, Y zur Erzeugung von gelblichem Licht. According to 8E Only two of the color units are present, one color unit 2 , B for generating blue light and another color unit 2 , Y to produce yellowish light.

In 8F ist dargestellt, dass die Farbeinheit 2, G für grünes Licht in Draufsicht gesehen größer ist als die beiden verbleibenden, gleich großen Farbeinheiten 2, B, 2, R für rotes und blaues Licht. Beispielsweise ist die Farbeinheit 2, G um mindestens einen Faktor 1, 2 und/oder um höchstens einen Faktor 2, 5 größer als die anderen Farbeinheiten 2, B, 2, R, wie dies auch für alle anderen Ausführungsbeispiele gelten kann.In 8F is shown that the color unit 2 , G seen for green light in plan view is larger than the two remaining, the same size color units 2 , B, 2 , R for red and blue light. For example, the color unit 2 , G by at least a factor of 1, 2 and / or by at most a factor of 2, 5 greater than the other color units 2 , B, 2 , R, as can apply to all other embodiments.

Gemäß 8G sind alle Farbeinheiten unterschiedlich groß. Beispielsweise ist die Farbeinheit 2, R für rotes Licht in diesem Fall am größten, etwa um eine geringere Leuchtstoffeffizienz auszugleichen.According to 8G All color units are different in size. For example, the color unit 2 In this case, R for red light is greatest, for example to compensate for lower phosphor efficiency.

Beim Ausführungsbeispiel der 8H sind die zwei gleich großen Farbeinheiten 2, B, 2, R in einer geraden Linie angeordnet, die in Draufsicht gesehen größere Farbeinheit 2, G befindet sich mittig an den Farbeinheiten 2, B, 2, R. Somit kann durch die Farbeinheiten 2, B, 2, R, 2 G ein Dreieck aufgespannt sein, wie etwa auch in 8A möglich.In the embodiment of 8H are the two equal color units 2 , B, 2 R arranged in a straight line, seen in plan view larger color unit 2 , G is in the middle of the color units 2 , B, 2 , R. Thus, by the color units 2 , B, 2 R, 2 G a triangle be spanned, as well as in 8A possible.

In 9 ist in einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Videoanzeigeeinrichtung 10 dargestellt. An einer Anzeigefläche 11 sind mehrere der Bildpunkteeinheiten 1 in einem regelmäßigen Muster matrixförmig aufgebracht. Dabei können alle Arten von Bildpunkteeinheiten 1 zum Einsatz kommen, wie in Verbindung mit den 1 bis 8 beschrieben. Ein Abstand zwischen benachbarten Bildpunkteeinheiten 1 ist dabei erheblich größer als zwischen Farbeinheiten 2 innerhalb der Bildpunkteeinheiten 1. Somit bedecken die Bildpunkteeinheiten 1 nur einen vergleichsweise kleinen Teil der Anzeigefläche 11.In 9 is an exemplary embodiment of a video display device in a schematic plan view 10 shown. On a display surface 11 are several of the pixel units 1 applied in a matrix pattern in a regular pattern. It can handle all types of pixel units 1 be used, as in connection with the 1 to 8th described. A distance between adjacent pixel units 1 is considerably larger than between color units 2 within the pixel units 1 , Thus, the pixel units cover 1 only a comparatively small part of the display area 11 ,

Weitere Komponenten der Videoanzeigeeinrichtung 10 wie elektrische Verbindungen, Leiterbahnen, Treiberschaltungen, optische Isolierungen zwischen benachbarten Bildpunkteeinheiten 1 oder Abbildungsoptiken sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeichnet. Other components of the video display device 10 such as electrical connections, tracks, driver circuits, optical isolation between adjacent pixel units 1 or imaging optics are not drawn to simplify the illustration.

Die hier beschriebene 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 Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention described here is not limited by the description based on the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Bildpunkteeinheit Pixels unit
22: Farbeinheit color unit
2020: Emissionsseite emission side
2121: Halbleiterschichtenfolge Semiconductor layer sequence
2222: Leuchtstoff fluorescent
2323: Aufwachssubstrat growth substrate
2626: Montageseite mounting side
2828: Einheitenträger unit Base
33: Träger carrier
4141: elektrischer Anschluss gegenüber der Emissionsseite electrical connection opposite the emission side
4242: elektrischer Anschluss an der Emissionsseite electrical connection on the emission side
4343: metallische Befestigungsschicht metallic attachment layer
55: lichtundurchlässige Zwischenschicht opaque intermediate layer
1010: Videoanzeigeeinrichtung Video display device
1111: Anzeigefläche der Videoanzeigeeinrichtung Display surface of the video display device
RR: rot red
GG: grün green
BB: blau blue
YY: gelb yellow
WW: weiß White

Claims

Pixel unit ( 1 ) with at least two and at most six independently controllable color units ( 2 ) for differently colored emission of light at an emission side ( 20 ), where - the color units ( 2 ) on the same semiconductor layer sequence ( 21 ) and emit a primary radiation of the same spectral composition, - at least one of the color units ( 2 ) a phosphor ( 22 ) for partially or completely converting the primary radiation into a longer-wavelength secondary radiation, - the color units ( 2 ) form the only mechanical unit, and - at least one electrical connection ( 42 ) for external electrical contacting of the respective color unit ( 2 ) on the emission side ( 20 ) and / or the semiconductor layer sequence ( 21 ) on a translucent growth substrate ( 23 ) is located.

Pixel unit ( 1 ) according to the preceding claim, in which the semiconductor layer sequence ( 2 ) and / or the growth substrate ( 23 ) continuously over all color units ( 2 ) so that the color units ( 2 ) are monolithically integrated.

Pixel unit ( 1 ) according to the preceding claim, in which the semiconductor layer sequence ( 2 ) between the color units ( 2 ) completely and the growth substrate ( 23 ) to at least 50% and at most 95%, based on a thickness of the growth substrate ( 23 ), is severed.

Pixel unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which between adjacent color units ( 2 ) an opaque intermediate layer ( 5 ) for the optical isolation of the color units ( 2 ) is introduced from each other, wherein by the intermediate layer ( 5 ) at least part of a mechanically bearing connection between the color units ( 2 ) is realized.

Pixel unit ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein in plan view of the emission side ( 20 ) seen a mean edge length of each of the color units ( 2 ) between 40 μm and 300 μm inclusive, and an average distance between adjacent color units ( 2 ) is between 2 μm and 20 μm inclusive.

Pixel unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, which contains exactly three of the color units ( 2 ) independently of each other for generating light of the following colors: red, green, blue.

Pixel unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, which contains exactly four of the color units ( 2 ) which are independently adapted to produce light of the following colors: red, green, green, blue or red, green, blue, yellow or red, green, blue, white.

Pixel unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the color units ( 2 ) are electrically isolated from each other.

Pixel unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein at one of the emission side ( 20 ) opposite mounting side ( 26 ) a continuous, over all color units ( 2 ) extending metallic attachment layer ( 43 ), which is electrically connected to the semiconductor layer sequence ( 21 ) is isolated.

Pixel unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein at one of the emission side ( 20 ) opposite mounting side ( 26 ) a continuous, over all color units ( 2 ) extending metallic attachment layer ( 43 ), which has a common electrical connection ( 41 ) for all color units ( 2 ).

Pixel unit ( 1 ) according to one of Claims 1 to 9, in which the exactly two electrical connections ( 41 . 42 ) of the color units ( 2 ) on the emission side ( 20 ) are located.

Pixel unit ( 1 ) according to claim 10, which is surface mountable, wherein the electrical connections ( 41 . 42 ) of the color units ( 2 ) on the mounting side ( 26 ) and one electrical connection each ( 42 ) of the color units ( 2 ) each around the attachment layer ( 43 ) is surrounded in plan view of the mounting side ( 26 ) seen.

Pixel unit ( 1 ) according to claim 8, wherein the exactly two electrical connections ( 41 . 42 ) of the color units ( 2 ) on one of the emission side ( 20 ) opposite mounting side ( 26 ), each one of the electrical connections ( 41 ), in plan view of the mounting side ( 26 ), all around the area of the other designed electrical connections ( 42 ) is surrounded.

Video display device ( 10 ) with a plurality of pixel unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein - the pixel unit ( 1 ) exactly one pixel of the video display device ( 10 ) and are arranged in matrix form, - a mean distance between adjacent pixel units ( 1 ) is at least a factor of 3 greater than an average distance between adjacent color units ( 2 ) within the pixel units ( 1 ), and - the semiconductor layer sequence ( 21 ) of the pixel units ( 1 ) not more than 3% of a display area ( 11 ) of the video display device ( 10 ).