DE112012005357B4 - Anzeigevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Anzeigevorrichtung (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2), die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweist und eine Mehrzahl von Bildpunkten (2a, 2b) bildet, und mit einem Träger (5), wobei- der aktive Bereich (20) zwischen einer ersten Halbleiterschicht (21) und einer zweiten Halbleiterschicht (22) angeordnet ist;- die Halbleiterschichtenfolge (2) zumindest eine Ausnehmung (25) aufweist, die sich von einer dem Träger (5) zugewandten Hauptfläche (27) der Halbleiterschichtenfolge (2) durch den aktiven Bereich (20) hindurch in die erste Halbleiterschicht (21) hinein erstreckt und zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht (21) vorgesehen ist;- der Träger (5) eine Mehrzahl von Schaltern (51) aufweist, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt (2a, 2b) vorgesehen sind;- der aktive Bereich (20) in eine Mehrzahl von Segmenten (20a, 20b) unterteilt ist, die jeweils einen Bildpunkt (2a, 2b) bilden, wobei die Segmente (20a, 20b) aus der gemeinsamen Halbleiterschichtenfolge (2) hervor gehen; und- die zumindest eine Ausnehmung (25) zumindest bereichsweise entlang eines Umfangs eines Segments (20a, 20b) verläuft.

Description

  • Es wird eine Anzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung angegeben.
  • Aus dem Dokument US 2011 / 0 241 031 A1 sind eine Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung bekannt.
  • LED-Anzeigevorrichtungen mit einer geringen Anzahl von Bildpunkten können durch eine Ansteuerung im Multiplex-Verfahren realisiert werden, bei dem für jeden Bildpunkt ein Kontakt zeilenweise und ein Kontakt spaltenweise nach außen geleitet und einer Steuerung zugeführt wird. Bei diesem Verfahren können die Bildpunkte nur zeitlich nacheinander angesteuert werden, was bei einer steigenden Anzahl von Bildpunkten für eine flimmerfreie Gesamthelligheit der Anzeigevorrichtung immer höhere Ströme durch den Bildpunkt erfordert.
  • Eine zu lösende Aufgabe ist es, eine Anzeigevorrichtung anzugeben, die eine Bilderzeugung mit hoher Auflösung und hoher Wiederholfrequenz ermöglicht. Weiterhin soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem eine Anzeigevorrichtung effizient und einfach herzustellen ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Anzeigevorrichtung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch das Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung des unabhängigen Patentanspruchs 12 gelöst. Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Eine Anzeigevorrichtung weist eine Halbleiterschichtenfolge auf, die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweist und eine Mehrzahl von Bildpunkten bildet. Die Anzeigevorrichtung weist weiterhin einen Träger auf. Der aktive Bereich ist zwischen einer ersten Halbleiterschicht und einer zweiten Halbleiterschicht angeordnet, wobei die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht zweckmäßigerweise voneinander verschiedene Leitungstypen aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge weist zumindest eine Ausnehmung auf, die sich von einer dem Träger zugewandten Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge durch den aktiven Bereich hindurch in die erste Halbleiterschicht hinein erstreckt und zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht vorgesehen ist. Der Träger weist eine Mehrzahl von Schaltern auf, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt vorgesehen sind.
  • Vorzugsweise ist jedem Bildpunkt genau ein Schalter zugeordnet. Im Betrieb der Anzeigevorrichtung ist jeder Bildpunkt mittels des zugeordneten Schalters ansteuerbar. Im Betrieb können somit mehrere Bildpunkte gleichzeitig, insbesondere können alle Bildpunkte gleichzeitig angesteuert werden.
  • Bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung gehen die Bildpunkte vorzugsweise aus einer gemeinsamen Halbleiterschichtenfolge hervor. Das bedeutet, die Halbleiterschichten, insbesondere die aktiven Bereiche der einzelnen Bildpunkte, sind bezüglich ihrer Materialzusammensetzung und ihrer Schichtdicken, abgesehen von herstellungsbedingten Schwankungen, die in lateraler Richtung über einen Halbleiterwafer hinweg auftreten, identisch.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge vollständig oder zumindest bereichsweise entfernt oder vollständig oder zumindest bereichsweise gedünnt. Der Träger kann die Halbleiterschichtenfolge mechanisch stabilisieren, sodass das Aufwachssubstrat hierfür nicht mehr erforderlich ist. Vorzugsweise ist die Anzeigevorrichtung völlig frei von dem Aufwachssubstrat. Die Gefahr eines optischen Übersprechens zwischen benachbarten Bildpunkten im Betrieb der Anzeigevorrichtung kann so verringert werden. Davon abweichend kann es jedoch auch ausreichend sein, das Aufwachssubstrat nur bis auf eine vorgegebene Restdicke zu dünnen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Anzeigevorrichtung eine erste Anschlussschicht auf, die in der zumindest einen Ausnehmung mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Die erste Anschlussschicht kann zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Träger angeordnet sein. Mittels der ersten Anschlussschicht ist die erste Halbleiterschicht von der dem Träger zugewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge her elektrisch kontaktierbar. Weiterhin bevorzugt ist zwischen dem Träger und der Halbleiterschichtenfolge eine zweite Anschlussschicht angeordnet, die bereichsweise mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Bevorzugt umschließt zumindest ein elektrisch leitend verbundener Bereich der zweiten Anschlussschicht die zumindest eine Ausnehmung lateral vollständig. Die erste Anschlussschicht und/oder die zweite Anschlussschicht oder zumindest eine Teilschicht sind vorzugsweise für die im aktiven Bereich im Betrieb zu erzeugende Strahlung reflektierend ausgebildet. Bevorzugt beträgt die Reflektivität mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 70 % für die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung. In Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung können die erste Anschlussschicht und die zweite Anschlussschicht überlappen. Weiterhin kann die zweite Anschlussschicht bereichsweise zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der ersten Anschlussschicht angeordnet sein. Alternativ können die erste Anschlussschicht und die zweite Anschlussschicht überlappungsfrei angeordnet sein. Die erste Anschlussschicht und/oder die zweite Anschlussschicht können weiterhin einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein. Insbesondere bei einer mehrschichtigen Ausgestaltung kann die erste Anschlussschicht und/oder die zweite Anschlussschicht ein TCO-Material (Transparent Conductive Oxide) enthalten.
  • Eine der Anschlussschichten kann für die Bildpunkte einen gemeinsamen elektrischen Kontakt bilden. Beispielsweise kann die erste Anschlussschicht für die erste Halbleiterschicht einen gemeinsamen elektrischen Kontakt bilden und die zweite Halbleiterschicht der Bildpunkte kann mittels der zweiten Anschlussschicht jeweils mit einem der Schalter elektrisch leitend verbunden sein oder umgekehrt. Mit einem gemeinsamen elektrischen Kontakt für mehrere Bildpunkte, insbesondere für alle Bildpunkte, kann die Anzahl der insgesamt erforderlichen Kontaktierungen für die Bildpunkte verringert werden.
  • In einer Ausgestaltungsvariante erstreckt sich der aktive Bereich durchgängig über mehrere Bildpunkte, insbesondere über alle Bildpunkte. Der aktive Bereich ist also zusammenhängend ausgebildet und wird lediglich durch die zumindest eine Ausnehmung durchbrochen. Auf einen zusätzlichen Herstellungsschritt zum Durchtrennen des aktiven Bereichs für die einzelnen Bildpunkte kann also verzichtet werden.
  • Der aktive Bereich ist in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt, die jeweils einen Bildpunkt bilden.
  • Die Unterteilung zwischen benachbarten Bildpunkten kann beispielsweise mittels jeweils eines Grabens gebildet sein, der zumindest den aktiven Bereich durchtrennt. Insbesondere kann der Graben die gesamte Halbleiterschichtenfolge durchtrennen.
  • Alternativ kann der Graben auch nur in der ersten Halbleiterschicht ausgebildet sein. Das heißt, der Graben durchtrennt den aktiven Bereich nicht. Mittels eines solchen Grabens kann die optische Trennung zwischen den Bildpunkten verbessert werden, ohne dass der aktive Bereich durchtrennt wird.
  • Bei der Herstellung gehen die Segmente aus einer gemeinsamen Halbleiterschichtenfolge hervor. Die Zusammensetzung und die Schichtdicken der Halbleiterschichtenfolge der Segmente sind somit abgesehen von fertigungsbedingten Schwankungen bei der epitaktischen Abscheidung identisch.
  • Mittels der Unterteilung in Segmente kann eine Trennung der Ladungsträgerinjektion zwischen benachbarten Bildpunkten vereinfacht erzielt werden.
  • Eine Ausnehmung verläuft zumindest bereichsweise entlang eines Umfangs eines Segments. Insbesondere kann die Ausnehmung das Segment vollumfänglich umlaufen. Mittels der Ausnehmung können die einzelnen Bildpunkte entlang ihres Umfangs, insbesondere entlang ihres gesamten Umfangs elektrisch kontaktiert sein, beispielsweise mittels der ersten Anschlussschicht. Die erste Anschlussschicht kann im Bereich der Ausnehmung zwischen benachbarten Bildpunkten angeordnet und beispielsweise gitterförmig ausgebildet sein. Die erste Anschlussschicht bildet insbesondere einen gemeinsamen elektrischen Kontakt für die erste Halbleiterschicht der Segmente.
  • In einer Weiterbildung weist eine Seitenfläche von zumindest einem Segment, insbesondere weisen die Seitenflächen mehrerer oder aller Segmente, einen parallel oder im Wesentlichen parallel, etwa in einem Winkel von höchstens 10°, zu der Strahlungsaustrittsfläche der Anzeigevorrichtung verlaufenden Vorsprung auf, in dem die erste Halbleiterschicht elektrisch kontaktiert ist. Insbesondere grenzt die erste Anschlussschicht im Bereich des Vorsprungs an die erste Halbleiterschicht an.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die erste Halbleiterschicht eines Bildpunkts mit der zweiten Halbleiterschicht eines angrenzenden Bildpunkts elektrisch leitend verbunden. Diese benachbarten Bildpunkte sind somit elektrisch zueinander in Reihe verschaltet.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Schalter auf einer Seite mit der ersten Halbleiterschicht und auf einer anderen Seite mit der zweiten Halbleiterschicht des Bildpunkts elektrisch leitend verbunden. Mittels des Schalters kann so der zugeordnete Bildpunkt elektrisch überbrückt werden. So kann auch bei einer elektrischen Serienschaltung eines oder mehrerer Bildpunkte eine individuelle Ansteuerbarkeit der einzelnen Bildpunkte erzielt werden. Vorzugsweise weist jeder der in Serie verschalteten Bildpunkte einen Schalter für eine elektrische Überbrückung auf.
  • Die Anzahl der Ausnehmungen kann insbesondere abhängig vom Verwendungszweck der Anzeigevorrichtung und der Größe der einzelnen Bildpunkte in weiten Grenzen variiert werden. Insbesondere bei einer Ausgestaltung, bei der die erste Halbleiterschicht durchgängig über alle Bildpunkte verläuft, kann bereits eine einzige Ausnehmung für die gesamte Anzeigevorrichtung ausreichend sein. Auch bei einer gitterförmig zwischen den einzelnen Bildpunkten ausgebildeten Ausnehmung genügt eine einzige Ausnehmung. Für eine in lateraler Richtung, also in einer in einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge 2 verlaufenden Richtung, gleichmäßige Stromeinprägung ist jedoch abhängig von der Querleitfähigkeit der ersten Halbleiterschicht vorzugsweise eine Mehrzahl von Ausnehmungen vorgesehen. Bevorzugt ist die Anzahl der Ausnehmungen mindestens so groß wie die Anzahl der Bildpunkte. Dies kann sowohl bei einer Ausgestaltung, bei der die erste Halbleiterschicht über die erste Anschlussschicht mit einem Schalter verbunden ist, als auch bei einer Ausgestaltung, bei der die erste Anschlussschicht durchgängig über die Bildpunkte verläuft, Anwendung finden. Insbesondere bei einer vergleichsweise großen lateralen Ausdehnung der einzelnen Bildpunkte können auch zwei oder mehr Ausnehmungen pro Bildpunkt zweckmäßig sein. Eine in lateraler Richtung homogene Einprägung von Ladungsträgern in den aktiven Bereich des Bildpunkts wird so vereinfacht.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist auf einer dem Träger abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge ein Strahlungskonversionselement angeordnet. Das Strahlungskonversionselement ist vorzugsweise dafür vorgesehen, zumindest einen Teil der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung mit einer ersten Peak-Wellenlänge in eine Sekundärstrahlung mit einer von der ersten Peak-Wellenlänge verschiedenen zweiten Peak-Wellenlänge zu konvertieren.
  • Das Strahlungskonversionselement kann sich durchgängig über mehrere Bildpunkte, insbesondere über alle Bildpunkte hinweg erstrecken. Alternativ kann das Strahlungskonversionselement eine Mehrzahl von Segmenten aufweisen, denen jeweils zumindest ein Bildpunkte zugeordnet ist. Beispielsweise können jeweils drei oder mehr Bildpunkte zu einem Farbtripel zusammengefasst sein, das für die Erzeugung von Strahlung im roten, grünen und blauen Spektralbereich vorgesehen ist. Eine derartige Anzeigevorrichtung eignet sich für die vollfarbige Darstellung von unbewegten oder bewegten Bildern.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl von Bildpunkten wird eine Halbleiterschichtenfolge bereitgestellt, die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweist. Für jeden Bildpunkt wird eine Anschlussfläche auf der Halbleiterschichtenfolge ausgebildet. Ein Träger mit einer Mehrzahl von Schaltern wird bereitgestellt. Die Halbleiterschichtenfolge wird derart relativ zum Träger positioniert, dass jedem Schalter eine Anschlussfläche zugeordnet ist. Zwischen den Anschlussflächen und den Schaltern wird eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge wird vollständig oder bereichsweise entfernt.
  • Das Verfahren muss nicht notwendigerweise in der Reihenfolge der obigen Aufzählung durchgeführt werden.
  • Das Entfernen des Aufwachssubstrats erfolgt vorzugsweise nach dem Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Anschlussflächen und den Schaltern. In diesem Fall erfolgt das Entfernen des Aufwachssubstrats also erst, nachdem die Bildpunkte der Anzeigevorrichtung bereits mit den zugehörigen Schaltern des Trägers verbunden sind.
  • Alternativ kann die Halbleiterschichtenfolge auch bereits auf einem vom Aufwachssubstrat verschiedenen als Zwischenträger dienenden Hilfsträger bereitgestellt werden. Der Hilfsträger kann der mechanischen Stabilisierung der Halbleiterschichtenfolge dienen, bevor der Träger an der Halbleiterschichtenfolge befestigt wird und diese Aufgabe übernimmt. Nach der Befestigung an dem Träger kann der Hilfsträger entfernt werden.
  • Weiterhin bevorzugt erfolgt die Herstellung einer Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen gleichzeitig in einem Waferverbund, wobei mehrere Anzeigevorrichtungen durch das Vereinzeln des Waferverbunds, beispielsweise durch Sägen oder mittels eines Lasertrennverfahrens, hervorgehen. Das Vereinzeln in die Anzeigevorrichtungen erfolgt vorzugsweise erst nach dem Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Anschlussflächen und den Schaltern und besonders bevorzugt erst nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats für die Halbleiterschichtenfolge.
  • Das beschriebene Verfahren ist zur Herstellung einer weiter oben beschriebenen Anzeigevorrichtung besonders geeignet. Im Zusammenhang mit der Anzeigevorrichtung ausgeführte Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
  • Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
  • Es zeigen:
    • Die 1 bis 6 jeweils ein Beispiel für eine nicht beanspruchte Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht;
    • die 7 ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht; und
    • die 8A bis 8D ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung anhand von schematisch in Schnittansicht dargestellten Zwischenschritten.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • In 1 ist ein erstes Beispiel für eine nicht beanspruchte Anzeigevorrichtung 1 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Die Anzeigevorrichtung weist eine Mehrzahl von Bildpunkten auf, die nebeneinander, insbesondere matrixartig, angeordnet sind. Zur vereinfachten Darstellung ist in der Figur ein Ausschnitt der Anzeigevorrichtung mit einem ersten Bildpunkt 2a und einem zweiten Bildpunkt 2b gezeigt.
  • Die Anzeigevorrichtung 1 weist eine Halbleiterschichtenfolge 2 auf. Die Halbleiterschichtenfolge weist einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20 auf, der sich in einer vertikalen Richtung zwischen einer Hauptfläche 27 und einer Strahlungsaustrittsfläche 29 erstreckt. Der aktive Bereich ist zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht 22 eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps angeordnet. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht n-leitend und die zweite Halbleiterschicht p-leitend ausgebildet sein oder umgekehrt. In der Halbleiterschichtenfolge 2 ist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 25 ausgebildet, die sich von der Hauptfläche durch die zweite Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 20 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstrecken.
  • Der aktive Bereich 20 kann zur Erzeugung von Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, im ultravioletten Spektralbereich oder im infraroten Spektralbereich vorgesehen sein. Insbesondere kann der aktive Bereich eine Quantentopfstruktur, beispielsweise eine Mehrfach-Quantentopfstruktur, aufweisen.
  • Die Halbleiterschichtenfolge 2, insbesondere der aktive Bereich 20, weist vorzugsweise ein III-V-Verbindungs-Halbleitermaterial auf. Das Halbleitermaterial kann insbesondere zumindest ein Gruppe-III Element aus der Gruppe bestehend aus Ga, Al und In und zumindest ein Gruppe-V Element aus der Gruppe bestehend aus N, P und As enthalten.
  • III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten (Alx Iny Ga1-x-y N) über den sichtbaren (Alx Iny Ga1-x-y N, insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder Alx Iny Ga1-x-y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Alx Iny Ga1-x-y As) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, insbesondere mit x ≠ 1, y ≠ 1, x ≠ 0 und/oder y ≠ 0. Mit III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten Materialsystemen, können weiterhin bei der Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden.
  • Die Anzeigevorrichtung 1 weist weiterhin einen Träger 5 auf, auf dem die Halbleiterschichtenfolge 2 angeordnet und befestigt ist. In den Träger 5 ist eine Mehrzahl von Schaltern 51 integriert, die beispielsweise als einzelner Transistor oder als eine Schaltung mit mehreren Transistoren und Kondensatoren ausgebildet sein können. Auf einer der Halbleiterschichtenfolge 2 zugewandten Hauptfläche 50 des Trägers 5 ist den Schaltern 51 jeweils ein Kontaktbereich 54 zugeordnet, der für eine elektrische Verbindung mit den Bildpunkten 2a, 2b der Halbleiterschichtenfolge vorgesehen ist. Zwischen benachbarten Kontaktbereichen 54 ist an der Hauptfläche 50 jeweils ein isolierender Bereich 53 ausgebildet, der die Kontaktbereiche 54 elektrisch voneinander trennt. In dem Träger 5 sind weiterhin Zuleitungen 52 ausgebildet, über die die Bildpunkte der Anzeigevorrichtung über eine elektrische Steuerschaltung angesteuert werden können.
  • Der Träger 5 kann beispielsweise als ein Silizium-Träger ausgebildet sein, bei dem die Schalter 51 etwa in CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Technologie ausgestaltet sein können. Zusätzlich zu den Schaltern 51 kann der Träger auch weitere elektronische Komponenten zur Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 1 aufweisen, beispielsweise ein Schieberegister oder einen programmierbaren Logikbaustein.
  • Neben der elektrischen Ansteuerung der Bildpunkte 2a, 2b dient der Träger 5 der mechanischen Stabilisierung der Halbleiterschichtenfolge 2. Ein Aufwachssubstrat für die vorzugsweise epitaktische Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge ist hierfür nicht mehr erforderlich und kann daher bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung entfernt werden.
  • Weiterhin ist die Halbleiterschichtenfolge auch thermisch leitend mit dem Träger 5 verbunden, sodass die im Betrieb erzeugte Abwärme effizient über den Träger abgeführt werden kann. Für die Herstellung der Verbindung eignet sich beispielsweise Löten, etwa Löten mittels Lotpaste, Silbersintern, ein Direktbond-Verfahren oder eine Kontaktierung durch Kontakterhebungen (Bumps), wobei zwischen den einzelnen Kontakterhebungen ein Unterfüllungsmaterial (Underfill) zur Erhöhung der mechanischen Stabilität ausgebildet sein kann.
  • Für die elektrische Verbindung der Bildpunkte 2a, 2b der Halbleiterschichtenfolge 2 mit dem Träger 5 sind zwischen der Halbleiterschichtenfolge 2 und dem Träger 5 eine erste Anschlussschicht 31 und eine zweite Anschlussschicht 32 angeordnet. Die erste Anschlussschicht 31 erstreckt sich durch die Ausnehmungen 25 hindurch und ist für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 vorgesehen. Entsprechend ist die zweite Anschlussschicht 32 zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 vorgesehen und grenzt unmittelbar an die zweite Halbleiterschicht an. Die Anschlussschichten sind vorzugsweise metallisch ausgebildet und weiterhin bevorzugt für die im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung reflektierend ausgebildet. Beispielsweise zeichnet sich Silber durch eine besonders hohe Reflektivität im sichtbaren und im ultravioletten Spektralbereich aus. Alternativ kann auch ein anderes Metall, beispielsweise Aluminium, Nickel, Gold, Rhodium oder Palladium oder eine metallische Legierung mit zumindest einem der genannten Materialien, Anwendung finden, beispielsweise eine Silber-Palladium-Legierung oder Au:Ge.
  • Die Anschlussschichten 31, 32 können auch mehrschichtig ausgebildet sein. Bei einer mehrschichtigen Ausgestaltung kann auch eine Teilschicht der Anschlussschichten 31, 32 ein TCO-Material enthalten, beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Zinkoxid.
  • In Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung 1 überlappen die erste Anschlussschicht 31 und die zweite Anschlussschicht 32 bereichsweise. Die zweite Anschlussschicht 32 kann so in einem vergleichsweise großen Bereich direkt an die zweite Halbleiterschicht 22 angrenzen und so einen überwiegenden Teil der vom aktiven Bereich 20 in Richtung des Trägers 5 abgestrahlten Strahlung reflektieren, sodass dieser Strahlungsanteil durch die Strahlungsaustrittsfläche 29 austreten kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die zweite Anschlussschicht 32 für jeden Bildpunkt 2a, 2b eine Anschlussfläche 35, die mit dem Kontaktbereich 54 des zugehörigen Schalters 51 verbunden ist. Die erste Halbleiterschicht 21 wird durchgängig mittels der ersten Anschlussschicht 31 elektrisch kontaktiert, sodass die erste Anschlussschicht einen gemeinsamen Kontakt für alle Bildpunkte 2a, 2b der Anzeigevorrichtung bildet und direkt mit einer Zuleitung 52 verbunden ist.
  • Der gemeinsame Kontakt kann an einer oder mehreren Stellen mit einer Zuleitung 52 verbunden sein oder direkt aus der Anzeigevorrichtung 1 herausgeführt werden.
  • Zwischen der ersten Anschlussschicht 31 und der zweiten Anschlussschicht 32 ist eine erste Isolationsschicht 41, beispielsweise eine Siliziumoxid-Schicht, angeordnet. Die Isolationsschicht dient der elektrischen Isolation zwischen der ersten Anschlussschicht 31 und der zweiten Anschlussschicht 32 sowie der elektrischen Isolation der ersten Anschlussschicht von der zweiten Halbleiterschicht 22 und dem aktiven Bereich 20 im Bereich der Ausnehmungen 25. Die Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 2, insbesondere der aktive Bereich 20, sind mit einer zweiten Isolationsschicht 42 bedeckt.
  • Im Betrieb der Anzeigevorrichtung 1 können die Bildpunkte 2a, 2b über die Schalter 51 unabhängig voneinander und insbesondere gleichzeitig betrieben werden. Im Unterschied zu einer Ausgestaltung, bei der die Bildpunkte zeilenweise und spaltenweise mit Kontaktleitungen verbunden sind, kann so die Anzahl der Bildpunkte erhöht werden, ohne dass hierfür die Schaltzeiten pro Bildpunkt bei einer vorgegebenen Wiederholfrequenz reduziert werden müssen. Für eine gleiche Helligkeit der Bildpunkte muss also der Strom durch die Bildpunkte nicht erhöht werden.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Halbleiterschichtenfolge 2 durchgängig über die Bildpunkte 2a, 2b. Der aktive Bereich 20 ist somit als ein zusammenhängender Bereich ausgebildet. Die laterale Ausdehnung eines Bildpunkts ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen über die laterale Ausdehnung der zweiten Anschlussschicht 32.
  • Die Zahl der Ausnehmungen 25 kann abhängig von der Größe der Bildpunkte und der Querleitfähigkeit der ersten Halbleiterschicht in weiten Grenzen variiert werden. Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichend muss also nicht jeder Bildpunkt eine eigene Ausnehmung 25 oder sogar mehrere eigene Ausnehmungen 25 aufweisen. Vielmehr können auch mehrere nebeneinander angeordnete Bildpunkte eine gemeinsame Ausnehmung 25 aufweisen. Im Extremfall kann eine einzelne Ausnehmung für die gesamte Anzeigevorrichtung ausreichend sein.
  • Die Kantenlänge der einzelnen Bildpunkte 2a, 2b kann in weiten Bereichen variiert werden. Beispielsweise kann die Kantenlänge zwischen einschließlich 1 um und einschließlich 1 mm betragen. Für die Ausbildung eines pixelierten Scheinwerfers, beispielsweise für ein adaptives Frontbeleuchtungssystem (adaptive front lighting system, AFS) in einem Kraftfahrzeug, beträgt die Kantenlänge beispielsweise bevorzugt zwischen einschließlich 20 um und einschließlich 150 um. Für eine Projektionsanzeige beträgt die Kantenlänge vorzugsweise zwischen einschließlich 1 um und einschließlich 5 um.
  • Die nicht emittierenden Abstände zwischen benachbarten Bildpunkten können zwischen einschließlich 0,5 um und einschließlich 20 um betragen.
  • Für eine Verbindung zwischen den Bildpunkten 2a, 2b und den Kontaktbereichen 54 des Trägers 5 eignet sich insbesondere ein Metall, beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Nickel oder eine metallische Legierung mit zumindest einem der genannten Materialien, beispielsweise Gold-Zinn, Kupfer-Silber-Zinn, Indium-Zinn oder Nickel-Zinn.
  • Das in 2 schematisch dargestellte zweite Beispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 1 beschriebenen ersten Beispiel. Im Unterschied hierzu bildet die zweite Anschlussschicht 32 einen gemeinsamen Kontakt für alle Bildpunkte 2a, 2b der Anzeigevorrichtung 1. Die ersten Anschlussschichten 31 bilden jeweils die Anschlussflächen 35, die mit den dem jeweiligen Pixel zugeordneten Schalter 51 elektrisch leitend verbunden sind.
  • Weiterhin ist auf der Strahlungsaustrittsfläche 29 der Halbleiterschichtenfolge ein Strahlungskonversionselement 6 ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Strahlungskonversionselement als ein zusammenhängendes Element ausgebildet, das eine Mehrzahl von Segmenten 6a, 6b aufweist. Jedem Bildpunkt ist genau ein Segment zugeordnet. Zwischen benachbarten Segmenten ist jeweils ein Trennsteg 61 ausgebildet. Mittels der Trennstege können die Segmente 6a, 6b optisch voneinander isoliert werden. Die optische Trennung zwischen den Bildpunkten 2a, 2b wird so erhöht.
  • Für eine Anzeigevorrichtung, die zur Darstellung von vollfarbigen stehenden oder bewegten Bildern vorgesehen ist, können die Segmente 6a, 6b für die Erzeugung von Strahlung mit einer Sekundärwellenlänge mit voneinander unterschiedlichen Peak-Wellenlängen vorgesehen sein. Beispielsweise kann mittels dreier Segmente 6a, 6b ein Farbtripel für die Erzeugung von Strahlung im roten, grünen und blauen Spektralbereich gebildet werden. Selbstverständlich ist auch denkbar, das Strahlungskonversionselement 6 nicht zusammenhängend auszubilden und das Strahlungskonversionselement in Form von mechanisch voneinander getrennten einzelnen Segmenten auf die jeweiligen Bildpunkte 2a, 2b aufzubringen.
  • Das Strahlungskonversionselement 6 kann in vorgefertigter Form an der Strahlungsaustrittsfläche 29 befestigt oder direkt auf der Strahlungsaustrittsfläche ausgebildet werden. Weiterhin kann das Strahlungskonversionselement beispielsweise mittels keramischer Partikel, Quantum Dots oder organischer Moleküle gebildet sein. Diese können in ein Matrixmaterial, beispielsweise ein Polymer-Matrixmaterial, etwa ein Silikon oder ein Epoxid oder ein Hybridmaterial mit einem Silikon und einem Epoxid, eingebettet sein. Alternativ kann das Strahlungskonversionselement auch als ein keramisches Strahlungskonversionselement gebildet sein, bei dem die zur Strahlungskonversion vorgesehenen Partikel allein beispielsweise durch Sintern eine Keramik bilden oder mit Hilfe von weiteren Stoffen zu einer Keramik zusammengefügt sind.
  • Für einen pixelierten Scheinwerfer können die Segmente 6a, 6b des Strahlungskonversionselements 6 auch gleichartig ausgebildet sein. Beispielsweise können die Segmente für die Strahlungskonversion von im aktiven Bereich 20 erzeugter blauer Strahlung in Sekundärstrahlung im gelben Spektralbereich vorgesehen sein, sodass für das menschliche Auge weiß erscheinendes Licht abgestrahlt wird.
  • Das in 3 schematisch dargestellte dritte Beispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 2 beschriebenen zweiten Beispiel. Im Unterschied hierzu sind benachbarte Bildpunkte 2a, 2b mittels eines Grabens 26 voneinander getrennt. Der Graben erstreckt sich von der Strahlungsaustrittsfläche 29 zumindest durch den aktiven Bereich, bevorzugt durch die gesamte Halbleiterschichtenfolge 2 hindurch. Die Bildpunkte 2a, 2b können mittels der Gräben vereinfacht optisch und elektrisch voneinander getrennt werden. Für eine rein optische Trennung der Bildpunkte können sich die Gräben auch nur von der Strahlungsaustrittsfläche 29 in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstrecken, ohne den aktiven Bereich 20 zu durchtrennen. Solche Gräben können auch bei einer durchgängigen ersten Halbleiterschicht 21, wie beispielsweise im Zusammenhang mit 1 beschrieben, Anwendung finden.
  • Die Seitenflächen der Gräben sind mit der zweiten Isolationsschicht 42 bedeckt. Die Gräben 26 können unbefüllt oder mit einem Füllmaterial befüllt sein. Das Füllmaterial kann für die im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung durchlässig, absorbierend oder reflektierend ausgebildet sein. Mit einem absorbierenden oder reflektierenden Füllmaterial kann die optische Trennung zwischen benachbarten Bildpunkten erhöht werden. Als transparentes oder absorbierendes Füllmaterial für die Gräben eignet sich beispielsweise ein dielektrisches Material, etwa ein Polymermaterial. Als reflektierendes Material kann eine Metallschicht oder ein mit reflektierenden Partikeln, beispielsweise Titanoxid, gefüllter Kunststoff Anwendung finden. Bei Verwendung eines dielektrischen Materials als Füllmaterial kann auf die zweite Isolationsschicht 42 auf den Seitenflächen der Gräben 42 auch verzichtet werden.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Strahlungskonversionselement 6 als ein durchgängiges Element ausgebildet, das sich über die Bildpunkte 2a, 2b hinweg erstreckt. Das Strahlungskonversionselement kann insbesondere einstückig ausgebildet sein. Selbstverständlich kann auch ein wie im Zusammenhang mit 2 beschrieben ausgeführtes Strahlungskonversionselement Anwendung finden. Generell eignen sich die im Zusammenhang mit den 2 und 3 beschriebenen Strahlungskonversionselemente 6 für die im Zusammenhang mit allen Ausführungsbeispielen beschriebenen Anzeigevorrichtungen, auch wenn diese zur vereinfachten Darstellung nicht in allen Ausführungsbeispielen explizit gezeigt sind.
  • Weiterhin weist ein Bildpunkt 2a im Unterschied zu dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Ausnehmungen 25 zur Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 auf. Mehrere Ausnehmungen pro Bildpunkt eignen sich insbesondere für Anzeigevorrichtungen mit vergleichsweise großen Bildpunkten 2a, 2b, beispielsweise bei einer Anzeigevorrichtung für einen pixelierten Scheinwerfer.
  • Das in 4 dargestellte Beispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 3 dargestellten Beispiel. Im Unterschied hierzu weist jeder Bildpunkt 2a, 2b jeweils genau eine Ausnehmung 25 auf. Die Größe der einzelnen Bildpunkte und damit auch die Mittenabstände zwischen benachbarten Bildpunkten kann so minimiert werden. Eine derartige Anzeigevorrichtung 1 eignet sich insbesondere als eine Lichtquelle für eine Projektionsanzeige.
  • Das in 5 dargestellte fünfte Beispiel unterscheidet sich von den vorangegangenen Beispielen insbesondere dadurch, dass die einzelnen Bildpunkte 2a, 2b elektrisch miteinander in Serie verschaltet sind. Das heißt, die erste Halbleiterschicht 21 des Bildpunkts 2a ist über die Anschlussschichten 31, 32 mit der zweiten Halbleiterschicht 22 des benachbarten Bildpunkts 2b elektrisch leitend verbunden. Der Schalter 51 ist auf der einen Seite, beispielsweise an einem Source-Anschluss eines Transistors, über die erste Anschlussschicht 31 mit der ersten Halbleiterschicht 21 und auf der anderen Seite, beispielsweise an einem Drain-Anschluss dieses Transistors, über die zweite Anschlussschicht 32 mit der zweiten Halbleiterschicht 22 elektrisch leitend verbunden. Im geschlossenen Zustand des Schalters ist der zugehörige Bildpunkt also elektrisch kurzgeschlossen und emittiert somit keine Strahlung. Im geöffneten Zustand des Schalters 51 gelangen die Ladungsträger in den aktiven Bereich 20 dieses Bildpunkts und rekombinieren dort unter Emission von Strahlung. Mit anderen Worten ist jedem Bildpunkt eine schaltbare Überbrückung des Trägers 5 zugeordnet, sodass die einzelnen Bildpunkte 2a, 2b trotz der elektrischen Serienverschaltung der einzelnen Bildpunkte mittels der Schalter 51 einzeln ansteuerbar sind. Durch eine solche Verschaltung kann die Anzahl der erforderlichen Zuleitungen 52 verringert werden. Weiterhin bleibt der durch die Anzeigevorrichtung fließende Strom für alle Bildpunkte konstant.
  • Ein sechstes Beispiel für eine Anzeigevorrichtung ist in 6 schematisch gezeigt. Dieses sechste Beispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 1 beschriebenen ersten Beispiel. Im Unterschied hierzu sind die erste Halbleiterschicht 21 für jeden Bildpunkt über die erste Anschlussschicht 31 jeweils mit einem Schalter 51 und die zweite Halbleiterschicht 22 über die zweite Anschlussschicht 32 für jeden Bildpunkt jeweils mit einem weiteren Schalter 55 elektrisch verbunden. Jedem Bildpunkt sind also zwei Schalter zugeordnet. Die Anzeigevorrichtung 1 weist somit keinen gemeinsamen Kontakt für die Bildpunkte auf. Die Bildpunkte sind vollständig unabhängig voneinander kontaktierbar.
  • Ein siebtes Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung ist in 7 schematisch gezeigt. Dieses siebte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 4 beschriebenen vierten Beispiel.
  • Im Unterschied hierzu bildet die erste Anschlussschicht 31 für die erste Halbleiterschicht 21 der Bildpunkte 2a, 2b einen gemeinsamen elektrischen Kontakt. Die zweite Halbleiterschicht 22 der Bildpunkte ist mittels der zweiten Anschlussschicht jeweils mit einem der Schalter 51 elektrisch leitend verbunden.
  • Die Ausnehmung 25, in der die erste Anschlussschicht 31 mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist, verläuft für die einzelnen Bildpunkte 2a, 2b jeweils entlang ihres Umfangs. Die in der Ausnehmung angeordnete erste Anschlussschicht verläuft in Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung 1 zwischen benachbarten Bildpunkten. Die Ladungsträgerinjektion in die erste Halbleiterschicht 21 kann so über den gesamten Umfang der einzelnen Bildpunkte erfolgen. Zur elektrischen Isolation der ersten Anschlussschicht 31 von dem aktiven Bereich 20 und von der zweiten Halbleiterschicht 22 bedeckt die Isolationsschicht 41 die Seitenflächen 201 der Segmente bereichsweise.
  • In Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung überlappen die Ausnehmung 25 für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 und die Gräben 26, die zwischen den Bildpunkten 2a, 2b angeordnet sind. Lateral von den Gräben beabstandete Ausnehmungen für die elektrische Kontaktierung sind also nicht erforderlich.
  • Weiterhin verläuft die erste Anschlussschicht 31 gitterförmig zwischen den Bildpunkten 2a, 2b. Ein unerwünschtes optisches Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten wird so vermieden oder zumindest vermindert. Zweckmäßigerweise weist die erste Anschlussschicht zumindest eine Metallschicht auf, die für die im Betrieb erzeugte Strahlung undurchlässig, insbesondere reflektierend ist.
  • Die erste Anschlussschicht 31 grenzt nur an der Seitenfläche 201 der Bildpunkte 2a, 2b an die erste Halbleiterschicht 21 an. Die Strahlungsaustrittsfläche 29 ist frei von der ersten Anschlussschicht 31. Eine Abschattung der Strahlungsaustrittsfläche wird so vermieden. Davon abweichend kann sich die erste Anschlussschicht in vertikaler Richtung bis zur Strahlungsaustrittsfläche erstrecken und diese teilweise bedecken. Beispielsweise kann die erste Anschlussschicht jeweils rahmenartig auf der Strahlungsaustrittsfläche der Bildpunkte ausgebildet sein. Weiterhin ist auch denkbar, dass die erste Anschlussschicht eine strahlungsdurchlässige Teilschicht aufweist, die vollflächig auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet ist und in der Ausnehmung 25 an die vorstehend beschriebene strahlungsundurchlässige Teilschicht der ersten Anschlussschicht angrenzt. Eine großflächige elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 wird so vereinfacht.
  • Die erste Anschlussschicht 31 und die zweite Anschlussschicht 32 verlaufen in diesem Ausführungsbeispiel in Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung 1 überlappungsfrei. Eine elektrische Isolation zwischen diesen Schichten ist so vereinfacht erzielbar. Eine überlappende Anordnung ist jedoch denkbar, solange diese Schichten elektrisch voneinander isoliert sind. Die Seitenflächen 201 der Bildpunkte 2a, 2b weisen jeweils einen Vorsprung 251 auf. Im Bereich des Vorsprungs verläuft die Seitenfläche 201 parallel zur Strahlungsaustrittsfläche 29. Im Bereich des Vorsprungs nimmt der Querschnitt der Bildpunkte sprungartig zu. Der Querschnitt der Bildpunkte ist also auf der dem Träger 5 zugewandten Seite des Vorsprungs zumindest bereichsweise kleiner als auf der vom Träger abgewandten Seite des Vorsprungs. Die erste Anschlussschicht 31 grenzt im Bereich des Vorsprungs an die erste Halbleiterschicht an. Die Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 wird so erhöht. Der Vorsprung 251 wird durch eine Bodenfläche der Ausnehmung 25 gebildet. Von der Ausgestaltung mit Vorsprung abweichend kann die Seitenfläche 201 der Bildpunkte 2a, 2b auch durchgehend schräg oder senkrecht zur Strahlungsaustrittsfläche 29 verlaufen. Die Ausnehmung 25 kann sich in vertikaler Richtung also vollständig durch die Halbleiterschichtenfolge hindurch erstrecken, so dass die Ausnehmung gleichzeitig die Gräben zwischen den Bildpunkten bildet.
  • Im Zusammenhang mit den 8A bis 8D wird ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer Anzeigevorrichtung beschrieben, die wie im Zusammenhang mit 4 beschrieben ausgeführt ist.
  • Bei der Herstellung kann eine Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen 1 nebeneinander im Waferverbund hergestellt und abschließend in einzelne Anzeigevorrichtungen vereinzelt werden. Zur vereinfachten Darstellung ist in den Figuren jeweils nur ein Ausschnitt einer Anzeigevorrichtung gezeigt.
  • Wie in 8A dargestellt, wird eine Halbleiterschichtenfolge 2 mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 und einer zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet ist, auf einem Zwischenträger 28 bereitgestellt. Bei dem Zwischenträger kann es sich insbesondere um ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge handeln. Als Aufwachssubstrat eignet sich abhängig vom Material der Halbleiterschichtenfolge 2 beispielsweise Saphir, Silizium oder Galliumarsenid.
  • Davon abweichend kann es sich bei dem Zwischenträger auch um einen vom Aufwachssubstrat verschiedenen Hilfsträger handeln. In diesem Fall ist das Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge 2 bereits entfernt.
  • Von einer dem Zwischenträger 28 abgewandten Hauptfläche 27 her wird eine Mehrzahl von Ausnehmungen 25 ausgebildet, die sich durch die zweite Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 20 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstreckt. Nachfolgend werden, wie in 8B dargestellt, auf der vorgefertigten Halbleiterschichtenfolge 2 eine erste Anschlussschicht 31 und eine zweite Anschlussschicht 32 auf der Hauptfläche ausgebildet, die für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht beziehungsweise der zweiten Halbleiterschicht vorgesehen sind. Vorliegend wird zuerst die zweite Anschlussschicht 32 ausgebildet. Nachfolgend wird eine erste Isolationsschicht 41 aufgebracht, die bereichsweise die zweite Anschlussschicht 32 und die Seitenflächen der Ausnehmung 25 bedeckt. Nachfolgend wird die erste Anschlussschicht 31 derart aufgebracht, dass sie von der zweiten Anschlussschicht 32 vollständig elektrisch isoliert ist und im Bereich der Ausnehmung 25 an die erste Halbleiterschicht 21 angrenzt.
  • Weiterhin wird ein Träger 5 bereitgestellt, in dem eine Mehrzahl von Schaltern 51 vorgesehen ist. Den Schaltern 51 ist auf einer Hauptfläche 50 des Trägers 5 jeweils ein Kontaktbereich 54 zugeordnet.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die erste Anschlussschicht 31 eine für die elektrische Kontaktierung mit dem jeweils zugeordneten Schalter 51 dienende Anschlussfläche 35. Davon abweichend kann aber, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben, auch die zweite Anschlussschicht 32 die Anschlussflächen 35 bilden.
  • Die Halbleiterschichtenfolge 2 und der Träger 5 werden so zueinander positioniert, dass die Anschlussflächen 35 und die Kontaktbereiche 54 in Aufsicht jeweils überlappen. Bei der Herstellung einer Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge 2 und dem Träger 5 wird so zwischen den Anschlussflächen 35 und den Kontaktbereichen 54 eine elektrisch leitende, mechanisch stabile und weiterhin thermisch leitende Verbindung hergestellt.
  • Nach dem Herstellen der Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Träger 5 kann, wie in 8C dargestellt, der Zwischenträger 28, beispielsweise das Aufwachssubstrat, entfernt werden. Das Entfernen des Zwischenträgers, insbesondere des Aufwachssubstrats, kann beispielsweise mechanisch, mittels Schleifens, chemisch, etwa mittels Ätzens, oder mittels eines Laser-Liftoff (LLO)-Verfahrens erfolgen.
  • Nachfolgend können die Bildpunkte, wie in 8D dargestellt, mittels Gräben 26 voneinander getrennt werden. Davon abweichend können die Gräben 26 auch von der Hauptfläche 27 her ausgebildet werden, bevor die Halbleiterschichtenfolge an dem Träger 5 befestigt wird. Zur Herstellung einer wie im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Anzeigevorrichtung kann auf die Ausbildung von Gräben auch verzichtet werden.
  • Nachfolgend werden die Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 2, insbesondere der aktive Bereich 20, mittels einer zweiten Isolationsschicht 42 bedeckt. Bei einer hinreichend hohen optischen Transparenz der zweiten Isolationsschicht kann diese von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichend die Strahlungsaustrittsfläche 29 auch bedecken. Ein strukturiertes Aufbringen der zweiten Isolationsschicht ist in diesem Fall nicht erforderlich. Zur Fertigstellung können die Anzeigevorrichtungen aus dem Waferverbund vereinzelt werden, beispielsweise mechanisch, etwa mittels Sägens, chemisch, etwa mittels nasschemischen oder trockenchemischen Ätzens, oder mittels eines Lasertrennverfahrens.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren können auf einfache und zuverlässige Weise Anzeigevorrichtungen ausgebildet werden, bei denen die Bildpunkte 2a, 2b im Betrieb der Anzeigevorrichtung einzeln ansteuerbar sind. Die Anzahl der Bildpunkte kann bei einer solchen Anzeigevorrichtung erhöht werden, ohne dass sich hierdurch die Betriebszeit des einzelnen Bildpunkts verringert. Aufgrund der guten Mikrostrukturierbarkeit von Halbleiterschichtenfolgen können besonders kleine Bildpunkte und kleine Abstände zwischen den Bildpunkten realisiert werden. Weiterhin kann die Verbindung der einzelnen Bildpunkte 2a, 2b mit den zugehörigen Schaltern 51 noch im Waferverbund erfolgen. Alternativ zu einer Herstellung, bei der eine Halbleiterschichtenfolge für mehrere Anzeigevorrichtungen und ein Träger für mehrere Anzeigevorrichtungen miteinander verbunden und nachfolgend vereinzelt werden, kann auch eine bereits in eine Mehrzahl von Halbleiterchips vereinzelte Halbleiterschichtenfolge, bei der die Halbleiterchips jeweils eine Mehrzahl von Bildpunkten 2a, 2b aufweisen, auf einen Träger für eine oder mehrere Anzeigevorrichtungen übertragen und mit diesem elektrisch leitend verbunden werden.
  • Die Anzeigevorrichtung zeichnet sich weiterhin durch eine besonders kompakte Bauform aus, bei der die Schalter bereits in den die Halbleiterschichtenfolge mechanisch stabilisierenden Träger integriert sind.

Claims (13)

  1. Anzeigevorrichtung (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2), die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweist und eine Mehrzahl von Bildpunkten (2a, 2b) bildet, und mit einem Träger (5), wobei - der aktive Bereich (20) zwischen einer ersten Halbleiterschicht (21) und einer zweiten Halbleiterschicht (22) angeordnet ist; - die Halbleiterschichtenfolge (2) zumindest eine Ausnehmung (25) aufweist, die sich von einer dem Träger (5) zugewandten Hauptfläche (27) der Halbleiterschichtenfolge (2) durch den aktiven Bereich (20) hindurch in die erste Halbleiterschicht (21) hinein erstreckt und zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht (21) vorgesehen ist; - der Träger (5) eine Mehrzahl von Schaltern (51) aufweist, die jeweils zur Steuerung von zumindest einem Bildpunkt (2a, 2b) vorgesehen sind; - der aktive Bereich (20) in eine Mehrzahl von Segmenten (20a, 20b) unterteilt ist, die jeweils einen Bildpunkt (2a, 2b) bilden, wobei die Segmente (20a, 20b) aus der gemeinsamen Halbleiterschichtenfolge (2) hervor gehen; und - die zumindest eine Ausnehmung (25) zumindest bereichsweise entlang eines Umfangs eines Segments (20a, 20b) verläuft.
  2. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei ein Aufwachssubstrat (28) für die Halbleiterschichtenfolge (2) entfernt ist und der Träger (5) die Halbleiterschichtenfolge (2) mechanisch stabilisiert.
  3. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen der Halbleiterschichtenfolge (2) und dem Träger (5) eine erste Anschlussschicht (31), die in der zumindest einen Ausnehmung (25) mit der ersten Halbleiterschicht (21) elektrisch leitend verbunden ist, und eine zweite Anschlussschicht (32), die bereichsweise mit der zweiten Halbleiterschicht (22) elektrisch leitend verbunden ist, angeordnet sind.
  4. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die erste Anschlussschicht (31) und die zweite Anschlussschicht (32) in Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung (1) überlappen.
  5. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Anschlussschicht (31) für die erste Halbleiterschicht (21) der Bildpunkte (2a, 2b) einen gemeinsamen elektrischen Kontakt bildet und die zweite Halbleiterschicht (22) der Bildpunkte (2a, 2b) mittels der zweiten Anschlussschicht (32) jeweils mit einem der Schalter (51) elektrisch leitend verbunden ist oder umgekehrt.
  6. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Halbleiterschicht (21) eines Bildpunkts (2a, 2b) mit der zweiten Halbleiterschicht (22) eines angrenzenden Bildpunkts (2a, 2b) elektrisch leitend verbunden ist.
  7. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei der Schalter (51) auf einer Seite mit der ersten Halbleiterschicht (21) und auf einer anderen Seite mit der zweiten Halbleiterschicht (22) des Bildpunkts (2a, 2b) elektrisch leitend verbunden ist.
  8. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei eine Seitenfläche (201) von zumindest einem Segment (20a, 20b) einen parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Strahlungsaustrittsfläche (29) der Anzeigevorrichtung (1) verlaufenden Vorsprung (251) aufweist, in dem die erste Halbleiterschicht (21) elektrisch kontaktiert ist.
  9. Anzeigevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf einer dem Träger (5) abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge (2) ein Strahlungskonversionselement (6) angeordnet ist.
  10. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei sich das Strahlungskonversionselement (6) durchgängig über mehrere Bildpunkte (2a, 2b) erstreckt.
  11. Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei das Strahlungskonversionselement (6) eine Mehrzahl von Segmenten (6a, 6b) aufweist, denen jeweils zumindest ein Bildpunkt (2a, 2b) zugeordnet ist.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung (1) mit einer Mehrzahl von Bildpunkten (2a, 2b) mit den Schritten: a) Bereitstellen einer Halbleiterschichtenfolge (2), die einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweist; b) Ausbilden einer Anschlussfläche (35) auf der Halbleiterschichtenfolge (2) für jeden Bildpunkt (2a, 2b); c) Bereitstellen eines Trägers (5) mit einer Mehrzahl von Schaltern (51); und d) Positionieren der Halbleiterschichtenfolge (2) relativ zum Träger (5) derart, dass jedem Schalter (51) eine Anschlussfläche (35) zugeordnet ist; e) Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Anschlussflächen (35) und den Schaltern (51); f) Entfernen eines Aufwachssubstrats (28) für die Halbleiterschichtenfolge (2); wobei - eine Anzeigevorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei Schritt f) nach Schritt e) durchgeführt wird.
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