DE112020003273T5 - Lichtemittierendes bauelement - Google Patents

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Benjamin Daniel Mangum
David O'Brien
Britta Göötz
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Ams Osram International GmbH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Abstract

Ein lichtemittierendes Bauelement ist offenbart. In einer Ausführungsform umfasst ein lichtemittierendes Bauelement ein Pixel umfassend zumindest drei Sub-Pixel, wobei ein erstes Sub-Pixel ein erstes Konversionselement mit einem grünen Leuchtstoff umfasst, wobei ein zweites Sub-Pixel ein zweites Konversionselement mit einem roten Leuchtstoff umfasst und wobei ein drittes Sub-Pixel frei von einem Konversionselement ist, wobei das dritte Sub-Pixel dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren, wobei jedes Sub-Pixel eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweist, und wobei das lichtemittierende Bauelement dazu eingerichtet ist, eine Gamut-Abdeckung einer emittierten Strahlung zu erhöhen.

Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauelement.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ausführungsformen stellen ein lichtemittierendes Bauelement mit kleinen Pixelgrößen und einem hohen Farb-Gamut bereit.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt. Das lichtemittierende Bauelement ist dazu eingerichtet oder gestaltet, während des Betriebs des Bauelements elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Beispielsweise ist das lichtemittierende Bauelement eine lichtemittierende Diode (LED).
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein Pixel umfassend zumindest drei Sub-Pixel.
  • Jedes der Sub-Pixel ist dazu eingerichtet oder gestaltet, Strahlung, insbesondere im sichtbaren Spektralbereich, zu emittieren.
  • Das Pixel kann Sub-Pixel umfassen, die einzelne Leuchtdioden sind, oder das Pixel kann eine Leuchtdiode umfassen, die in zumindest drei einzelne Teile strukturiert ist, wobei jeder Teil ein Sub-Pixel ausbildet. Die Sub-Pixel sind unabhängig voneinander betreibbar.
  • Jede Leuchtdiode oder jeder Teil der Leuchtdiode kann eine Primärstrahlung, insbesondere eine blaue Primärstrahlung, emittieren.
  • Die einzelnen Sub-Pixel können innerhalb des Pixels ohne Beschränkung auf eine bestimmte Reihenfolge angeordnet werden. Mit anderen Worten kann jedes Sub-Pixel benachbart zu jedem anderen Sub-Pixel in beliebiger zweidimensionaler geometrischer Reihenfolge angeordnet werden. Insbesondere ist zumindest eine Kante eines Sub-Pixels benachbart zu einer Kante eines anderen Sub-Pixels innerhalb des Pixels angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein erstes Sub-Pixel umfassend ein erstes Konversionselement, wobei das erste Konversionselement einen grünen Leuchtstoff umfasst. Insbesondere besteht das erste Konversionselement aus einem grünen Leuchtstoff. Ein grüner Leuchtstoff ist ein Leuchtstoff, der zur Konvertierung der Wellenlänge einer Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung im grünen Wellenlängenbereich verwendet werden kann. Insbesondere konvertiert der grüne Leuchtstoff blaue Primärstrahlung in grüne Sekundärstrahlung. Somit emittiert das erste Sub-Pixel umfassend das erste Konversionselement im Betrieb grünes Licht.
  • Hier und im Folgenden bedeutet „Wellenlängenkonversion“, dass Primärstrahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in Sekundärstrahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs konvertiert wird, der bevorzugt längere Wellenlängen als die Primärstrahlung umfasst. Im Allgemeinen absorbieren wellenlängenkonvertierende Leuchtstoffe Primärstrahlung, konvertieren die absorbierte Strahlung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in Sekundärstrahlung des zweiten Wellenlängenbereichs durch einen molekularen und/oder atomaren Mechanismus und remittieren die konvertierte Strahlung. Insbesondere ist mit Wellenlängenkonversion in diesem Zusammenhang nicht Streuung oder Absorption allein gemeint.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein zweites Sub-Pixel umfassend ein zweites Konversionselement, wobei das zweite Konversionselement einen roten Leuchtstoff umfasst. Insbesondere besteht das zweite Konversionselement aus einem roten Leuchtstoff. Ein roter Leuchtstoff ist ein Leuchtstoff, der zur Konvertierung der Wellenlänge einer Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung im roten Wellenlängenbereich verwendet werden kann. Insbesondere konvertiert der rote Leuchtstoff blaue Primärstrahlung in rote Sekundärstrahlung. Somit emittiert das zweite Sub-Pixel umfassend das zweite Konversionselement im Betrieb rotes Licht.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein drittes Sub-Pixel, das frei von einem Konversionselement ist, wobei das dritte Sub-Pixel dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren. Insbesondere emittiert das dritte Sub-Pixel die Primärstrahlung der lichtemittierenden Diode, die das dritte Sub-Pixel ausbildet. „Frei von einem Konversionselement“ bedeutet, dass kein wellenlängenkonvertierender Leuchtstoff auf der Strahlungsemissionsfläche der Leuchtdiode angeordnet ist, die das dritte Sub-Pixel ausbildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform weisen die Sub-Pixel jeweils eine Kantenlänge von höchstens 100 µm, insbesondere von höchstens 10 µm und bevorzugt von höchstens 5 µm auf. Die Sub-Pixel können quadratisch sein, und somit kann jede Kante die gleiche Länge aufweisen. Die Sub-Pixel sind jedoch nicht notwendigerweise rechteckig und können eine beliebige Form oder Gestalt aufweisen. Die Kantenlänge bezieht sich dann auf die Ausdehnung des Sub-Pixels in einer Ausdehnungsrichtung des Pixels.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement Mittel zur Erhöhung der Gamut-Abdeckung der emittierten Strahlung. Der Gamut oder Farb-Gamut bezieht sich auf die Teilmenge der Farben, die unter gegebenen Umständen wie einem gegebenen Farbraum oder durch ein lichtemittierendes Bauelement genau dargestellt werden kann. Der Gamut eines lichtemittierenden Bauelements in einem CIE 1931 Chromatizitätsdiagramm ist in der Regel dreieckig. Die Ecken des Dreiecks sind die Primärfarben des Gamuts, beispielsweise Blau, Grün und Rot. Der Gamut eines lichtemittierenden Bauelements kann als Prozentsatz der vorgegebenen Standards wie Rec2020 oder sRGB ausgedrückt werden. Dieser Prozentsatz wird als Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements bezeichnet. Alternativ kann sich die Gamut-Abdeckung eines lichtemittierenden Bauelements auch auf den Prozentsatz des maximalen Gamuts dieses Bauelements unter idealen Bedingungen beziehen.
  • Die Inverter haben festgestellt, dass die Verringerung der Farbkontamination durch Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln und die unerwünschte Transmission von Primärstrahlung durch ein Konversionselement Schlüsselaspekte für die Erhöhung der Gamut-Abdeckung sind, insbesondere bei kleinen Sub-Pixeln.
  • Unter „Übersprechen“ versteht man eine unerwünschte Strahlungsemission aufgrund der Absorption und Konversion von Strahlung aus benachbarten Sub-Pixeln durch ein Konversionselement. Beispielsweise wird die blaue Primärstrahlung des dritten Sub-Pixels in das erste und/oder zweite Konversionselement eingekoppelt und von den grünen und/oder roten Leuchtstoffen absorbiert und konvertiert, was zu einer unerwünschten Emission von grüner und/oder roter Strahlung führt. Gleichermaßen kann grüne Strahlung, die im ersten Konversionselement erzeugt wird, in das zweite Konversionselement eingekoppelt und von dem roten Leuchtstoff absorbiert und konvertiert werden, was zu einer unerwünschten Emission roter Strahlung führt.
  • Bei größeren Sub-Pixeln von etwa 100 µm kann eine Verringerung der Dicke des Konversionselements auf etwa 15 µm das Übersprechen reduzieren. Um das Übersprechen bei deutlich kleineren Pixelgrößen, beispielsweise von höchstens 10 µm, oder um das Übersprechen bei Sub-Pixeln von höchstens 100 µm weiter zu reduzieren, müssen die Dicken der Konversionselemente so dünn wie möglich sein. Dünne Konversionselemente reduzieren das Übersprechen, können aber die unerwünschte Transmission von Primärstrahlung durch das Konversionselement erhöhen.
  • „Unerwünschte Transmission von Primärstrahlung durch ein Konversionselement“ kann durch eine Verringerung der Dicke der Konversionselemente, um das Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln zu reduzieren, verursacht werden. Ein dünnes Konversionselement kann die Absorption der Primärstrahlung verringern und somit eine vollständige Konversion verhindern. Alles unter 100% Absorption von Primärstrahlung führt zu einer unerwünschten Transmission von Primärstrahlung, die die Farbreinheit des Sub-Pixels und somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements verringert.
  • Daher ist die wichtigste Überlegung zur Erzielung eines großen Farb-Gamuts, dass die Farbe jedes Sub-Pixels die höchstmögliche Farbreinheit sowie ein Minimum an Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln aufweist. Für eine maximale Gamut-Abdeckung ist es außerdem von Vorteil, wenn jedes Sub-Pixel eine Farbposition aufweist, die so nahe wie möglich am spektralen Ort liegt. Mittel zur Erhöhung der Gamut-Abdeckung sind somit die Erhöhung der Farbreinheit, die Verringerung der unerwünschten Transmission von Primärstrahlung und/oder die Reduzierung des Übersprechens.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein Pixel umfassend zumindest drei Sub-Pixel, ein erstes Sub-Pixel umfassend ein erstes Konversionselement, wobei das erste Konversionselement einen grünen Leuchtstoff umfasst, ein zweites Sub-Pixel umfassend ein zweites Konversionselement, wobei das zweite Konversionselement einen roten Leuchtstoff umfasst, ein drittes Sub-Pixel, das frei von einem Konversionselement ist, wobei das dritte Sub-Pixel dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren, wobei die Sub-Pixel jeweils eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweisen, und wobei das lichtemittierende Bauelement Mittel zum Erhöhen der Gamut-Abdeckung der emittierten Strahlung umfasst.
  • Ein solches lichtemittierendes Bauelement weist einen erhöhten Farb-Gamut auf und kann einen hohen Prozentsatz des Farb-Gamuts gängiger Standards wie Rec2020 oder sRGB abdecken. Das lichtemittierende Bauelement weist eine gute Farbwiedergabe aufgrund einer Verringerung der unbeabsichtigten Farbverschmutzung von Sub-Pixeln in dicht gepackten RGB-Arrays (Rot-Grün-Blau-Arrays) zur Visualisierung mit kleinen Sub-Pixeln auf.
  • Es ist zu beachten, dass die Anzahl der ersten, zweiten und dritten Sub-Pixel innerhalb des Pixels nicht unbedingt gleich sein muss, obwohl jedes lichtemittierende Bauelement zumindest ein erstes, ein zweites und ein drittes Sub-Pixel umfasst. Stattdessen können die Anzahlen unterschiedlich sein, um einem unterschiedlichen Verhältnis von ersten:zweiten:dritten Sub-Pixeln Rechnung zu tragen, wie es manchmal gewünscht ist. Beispielsweise kann ein höherer Anteil an ersten Sub-Pixeln als an zweiten und/oder dritten Sub-Pixeln die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements erhöhen, da grüne Leuchtstoffe eine geringere Konversionseffizienz aufweisen können als rote Leuchtstoffe.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der rote Leuchtstoff und/oder der grüne Leuchtstoff Quantenpunkte. Quantenpunkte können zumindest ein Halbleitermaterial umfassen oder aus diesem bestehen. Jeder Quantenpunkt umfasst beispielsweise einen Kern, der ein erstes Halbleitermaterial umfasst, und optional zumindest eine Schale, die ein zweites, anderes Halbleitermaterial umfasst, wobei die Schale den Kern zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, umgibt. Die Halbleitermaterialien umfassen oder bestehen beispielsweise aus Gruppe II-VI-, Gruppe III-V-, Gruppe IV-VI-, Gruppe I-III-VI- und Gruppe II-IV-VI-Halbleitern sowie Legierungen oder Mischungen davon, insbesondere CdSe, InAs, ZnSe, InP, GaP, CdS, ZnS, HgTe, PbSe, PbS sowie ternäre und dotierte Materialien wie CuInS2 sowie Legierungen oder Mischungen davon. Die Quantenpunkte können kugelförmig oder stäbchenförmig sein und einen Durchmesser zwischen 2 nm einschließlich und 20 nm einschließlich aufweisen, beispielsweise 9x12 nm für einen stäbchenförmigen Quantenpunkt.
  • Die Quantenpunkte können in einem Verkapselungsmaterial verkapselt sein. Das Verkapselungsmaterial kann eine Vielzahl von Quantenpunkten umschließen oder jeden Quantenpunkt einzeln verkapseln. Bei einzeln verkapselten Quantenpunkten beträgt der Durchmesser beispielsweise 10 nm - 60 nm. Das Verkapselungsmaterial der Quantenpunkte kann als Bindemittel für das Konversionselement dienen und die Quantenpunkte zu einer dicht gepackten Schicht ohne zusätzliches Matrixmaterial binden.
  • Quantenpunkte können so ausgebildet werden, dass sie eine hohe Absorption von Primärstrahlung, insbesondere von blauer Primärstrahlung, sowie eine hohe Quantenausbeute zeigen. Für sehr kleine Sub-Pixel, beispielsweise mit Kantenlängen von höchstens 10 µm, insbesondere von höchstens 5 µm, werden Quantenpunkte zur Wellenlängenkonversion bevorzugt. Quantenpunkte können dicht gepackte Schichten ausbilden und somit die Dicke von Konversionselementen erheblich reduzieren, während sie dennoch eine gute Konversionseffizienz bereitstellen und das Übersprechen reduzieren.
  • Da Quantenpunkte Halbleiter mit großen Brechungsindizes sind, weisen dicht gepackte Konversionselemente den Effekt der Erhöhung der Brechungsindizes der Konversionselemente auf einen ähnlichen Brechungsindex wie der des LED-Halbleiters auf. Dies kann die Einkopplung von blauer Primärstrahlung in den Konverter begünstigen und die Einkopplung von Strahlung, die vom dritten Sub-Pixel in die niedrigbrechende Umgebung emittiert wird, in das Konversionselement mit hohem Brechungsindex erschweren. Auch dadurch wird das Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln reduziert und die Gamut-Abdeckung erhöht.
  • Quantenpunkte können schmale Linienbreiten aufweisen. Schmalbandige Emitter in den Konversionselementen von Sub-Pixeln führen zu einer hohen Farbreinheit dieser Sub-Pixel und erhöhen deren Farb-Gamut und somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das erste und/oder das zweite Konversionselement eine Dicke von höchstens 5 µm, insbesondere von höchstens 2 µm auf. Beispielsweise weist das erste und/oder das zweite Konversionselement eine Dicke von 1-2 µm oder weniger auf. Da das Übersprechen bei kleinen Sub-Pixeln ein großes Problem darstellt, müssen die Konversionselemente im Vergleich zu Konversionselementen für größere Sub-Pixel dünner sein. Dünne Konversionselemente können die Möglichkeit des Übersprechens zwischen Sub-Pixeln erheblich verringern und somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements erhöhen. Dünne Konversionselemente werden beispielsweise durch die Verwendung von Quantenpunkten als Leuchtstoff erreicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das erste und/oder das zweite Konversionselement frei von Nichtkonverter-Nanopartikeln. Nichtkonverter-Nanopartikel sind in den meisten Fällen absorbierend für einfallende Strahlung, konvertieren aber die absorbierte Strahlung nicht in Strahlung im sichtbaren Spektralbereich. Da Nichtkonverter-Nanopartikel einen hohen Brechungsindex aufweisen können, werden sie beispielsweise zur besseren Extraktion von roter Strahlung eingesetzt. Ein Zusatz von Nichtkonverter-Nanopartikeln in Konversionselementen kann zu einer Verringerung der Quantenausbeute des Konversionselements und somit zu einer Reduzierung des Farb-Gamuts führen, da Nichtkonverter-Nanopartikel die Primärstrahlung absorbieren können. Ein Konversionselement, das frei von Nichtkonverter-Nanopartikeln ist, kann daher den Farb-Gamut erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Absorptionsschicht auf dem ersten und/oder zweiten Konversionselement angeordnet, wobei die Absorptionsschicht dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu absorbieren. Mit anderen Worten umfasst die Absorptionsschicht ein Material oder besteht aus einem Material, das die blaue Strahlung, die durch das erste und/oder zweite Konversionselement transmittiert wird, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, absorbiert. Insbesondere absorbiert die Absorptionsschicht blaue Strahlung, ist aber für grüne und/oder rote Strahlung durchlässig. Beispielsweise absorbiert die Absorptionsschicht zumindest 90 %, insbesondere 95 % und bevorzugt 99 % der blauen Strahlung, die durch das erste und/oder zweite Konversionselement transmittiert wird. Die Absorptionsschicht ist insbesondere in direktem mechanischen Kontakt mit einer Strahlungsemissionsfläche des ersten und/oder zweiten Konversionselements angeordnet. Da die Absorptionsschicht die unerwünschte Emission von blauer Strahlung aus dem ersten und/oder zweiten Sub-Pixel reduziert, wird die Farbreinheit des ersten und/oder zweiten Sub-Pixels vergrößert und somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements erhöht. Die Absorptionsschicht konvertiert die absorbierte blaue Strahlung nicht in sichtbares Licht.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Absorptionsschicht auf dem ersten und/oder zweiten Konversionselement angeordnet, wobei die Absorptionsschicht Nanopartikel umfasst, die für blaue Primärstrahlung absorbierend sind. Die Nanopartikel umfassen oder bestehen aus einem Material, das dazu eingerichtet oder gestaltet ist, eine Bandlücke aufzuweisen, die zu einer Absorption von blauer Strahlung, nicht aber von roter und/oder grüner Strahlung führt. Mit anderen Worten absorbieren die Nanopartikel in der Absorptionsschicht zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, die blaue Strahlung, die durch das erste und/oder zweite Konversionselement transmittiert wird, sind aber für grüne und/oder rote Strahlung durchlässig. Beispielsweise absorbieren die Nanopartikel zumindest 90 %, insbesondere 95 % und bevorzugt 99 % der blauen Strahlung, die durch das erste und/oder zweite Konversionselement transmittiert wird. Die Absorptionsschicht ist insbesondere in direktem mechanischen Kontakt mit der Strahlungsemissionsfläche des ersten und/oder zweiten Konversionselements angeordnet. Die Verringerung der unerwünschten Emission blauer Strahlung aus dem ersten und/oder zweiten Sub-Pixel erhöht die Farbreinheit der Sub-Pixel und erhöht somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements. Die Nanopartikel in der Absorptionsschicht konvertieren die absorbierte blaue Strahlung nicht in sichtbares Licht.
  • Gemäß einer Ausführungsform weisen die Nanopartikel einen Durchmesser zwischen zumindest 2 nm und höchstens 500 nm auf, insbesondere zwischen zumindest 5 nm und höchstens 500 nm und bevorzugt zwischen zumindest 2 nm und höchstens 50 nm. Die Nanopartikel in der Absorptionsschicht können zu einer Streuung der vom Konversionselement emittierten Strahlung, insbesondere von konvertierter Strahlung zurück in das Konversionselement, führen. Daher ist die Absorptionsschicht dazu eingerichtet oder gestaltet, nur einen geringen Streuungseffekt aufzuweisen, was durch kleine Nanopartikel erreicht werden kann. Je kleiner die Nanopartikel in der Absorptionsschicht sind, desto geringer wird die Streuwirkung. Nanopartikel mit einem Durchmesser zwischen zumindest 2 nm und höchstens 500 nm führen beispielsweise zu einer geringeren Streuung als Nanopartikel mit Durchmessern über 500 nm. Eine Absorptionsschicht, die solche kleinen Nanopartikel umfasst, erhöht die Quantenausbeute und somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Nanopartikel Materialien, die aus binären Systemen, ternären Systemen oder Legierungsmaterialien ausgewählt sind. Insbesondere umfassen die Nanopartikel Materialien, die eine Bandlücke aufweisen, die zu einer Absorption von blauer Strahlung, nicht aber von roter und/oder grüner Strahlung führt.
  • Geeignete binäre Systeme sind beispielsweise GaP oder CdS. GaP-Nanopartikel können blaue und grüne Strahlung, die von einem Konversionselement zur Erzeugung von roter Strahlung transmittiert wird, entfernen, da sie eine starke Absorption für blaue Strahlung und Wellenlängen bis zu etwa 550 nm und eine gute Transmission für rote Strahlung aufweisen. CdS-Nanopartikel können blaue Strahlung absorbieren und grüne Strahlung transmittieren und daher blaue Strahlung entfernen, die von einem Konversionselement zur Erzeugung von grüner Strahlung transmittiert wird. Geeignete ternäre Systeme oder Legierungsmaterialien sind beispielsweise CdxZn1-xS oder InxGa1-xP. CdxZn1-xS-Legierungen können so eingestellt werden, dass sie Strahlung bis zu einer beliebigen Wellenlänge zwischen 317 nm und 512 nm absorbieren. InxGa1-xP-Legierungen können so eingestellt werden, dass sie Strahlung bis zu einer beliebigen Wellenlänge zwischen 549 nm und 918 nm absorbieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Absorptionsschicht eine Dicke von höchstens 2 µm auf. Beispielsweise weist die Absorptionsschicht eine Dicke von 1-2 µm auf. Eine Absorptionsschicht mit einer Dicke von höchstens 2 µm reduziert vorteilhaft das Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln im Falle von optischer Streuung.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der rote Leuchtstoff rote Quantenpunkte, die dazu eingerichtet sind, minimal absorbierend für grüne Strahlung zu sein. „Minimal absorbierend für grüne Strahlung“ bedeutet, dass die roten Quantenpunkte dazu eingerichtet oder gestaltet sind, nur eine Absorption im Wellenlängenbereich unter 550 nm, insbesondere unter 500 nm, aufzuweisen. Mit anderen Worten können die roten Quantenpunkte blaue Strahlung absorbieren, aber keine grüne Strahlung. Beispielsweise beträgt die Absorption von einfallender Strahlung bei einer Wellenlänge von höchstens 550 nm, vorzugsweise von höchstens 500 nm, höchstens 10 %, insbesondere höchstens 5 % und vorzugsweise höchstens 1 % der Absorption von einfallender Strahlung bei einer Wellenlänge von 450 nm. Eine minimale Absorption für grüne Strahlung des roten Quantenpunkts wird beispielsweise durch eine sorgfältige Auswahl der Kern- und Schalenmaterialien, der Kerndurchmesser und Schalendicken sowie der Formen der Quantenpunkte erreicht. Gemäß einer Ausführungsform umfassen die roten Quantenpunkte einen CdSe-Kern und eine CdS-Schale. Rote Quantenpunkte, die minimal absorbierend für grüne Strahlung sind, reduzieren das Übersprechen von Grün zu Rot zwischen benachbarten Sub-Pixeln und erhöhen somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Pixel eine Wiederholeinheit eines zweidimensionalen geordneten Musters. Ein zweidimensionales Muster weist eine vertikale und eine horizontale Ausdehnungsrichtung auf. Die vertikale und die horizontale Ausdehnungsrichtung sind orthogonal zueinander. Ein geordnetes Muster umfasst Wiederholeinheiten, die sich in regelmäßiger Weise wiederholen. Mit anderen Worten können die Wiederholeinheiten in dem zweidimensionalen geordneten Muster in einer vertikalen und/oder einer horizontalen Erstreckungsrichtung erkannt werden. Insbesondere kann die Reihenfolge der Sub-Pixel im Pixel in der vertikalen und horizontalen Erstreckungsrichtung des zweidimensionalen geordneten Musters erkannt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Wiederholeinheit des zweidimensionalen geordneten Musters eine lineare Kette von Sub-Pixeln. Unter einer linearen Kette von Sub-Pixeln sind zumindest drei Sub-Pixel zu verstehen, die in einer eindimensionalen linearen Ordnung angeordnet sind. Insbesondere ist die Kette von Sub-Pixeln linear in der vertikalen oder horizontalen Ausdehnungsrichtung des zweidimensionalen geordneten Musters angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Wiederholeinheiten in dem zweidimensionalen geordneten Muster angeordnet. Das Anordnen einer Vielzahl von Pixeln in einem zweidimensionalen geordneten Muster kann das Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln minimieren und somit den Farb-Gamut maximieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Vielzahl der Wiederholeinheiten so angeordnet, dass ein erstes Sub-Pixel in vertikaler und horizontaler Ausdehnungsrichtung des geordneten zweidimensionalen Musters niemals benachbart zu einem dritten Sub-Pixel ist. Mit anderen Worten ist ein grün-emittierendes erstes Sub-Pixel niemals benachbart zu einem blau-emittierenden dritten Sub-Pixel. Insbesondere steht ein grün-emittierendes erstes Sub-Pixel niemals in direktem mechanischen Kontakt mit einem blau-emittierenden dritten Sub-Pixel. Somit ist ein rot emittierendes zweites Sub-Pixel immer zwischen einem grün emittierenden ersten Sub-Pixel und einem blau emittierenden dritten Sub-Pixel angeordnet. Ein solches zweidimensionales geordnetes Muster reduziert das unerwünschte Übersprechen von Blau zu Grün und erhöht somit die Gamut-Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Wiederholeinheit eine gleiche Anzahl n von ersten, zweiten und dritten Sub-Pixeln. Wenn n gleich zwei ist, besteht eine Wiederholeinheit aus einer linearen Kette von zwei grün-emittierenden ersten, zwei rot-emittierenden zweiten und zwei blau-emittierenden dritten Sub-Pixeln. Diese Sub-Pixel sind beispielsweise in der Reihenfolge blau-, rot-, grün-, grün-, rot- und blau-emittierende Sub-Pixel angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Wiederholeinheit eine gleiche Anzahl n von zweiten und dritten Sub-Pixeln und n+1 ersten Sub-Pixeln. Wenn n gleich zwei ist, umfasst eine Wiederholeinheit dann eine lineare Kette von drei grün-emittierenden ersten, zwei rot-emittierenden zweiten und zwei blau-emittierenden dritten Sub-Pixeln. Diese Sub-Pixel sind beispielsweise in der Reihenfolge blau-, rot-, grün-, grün-, grün-, rot- und blau-emittierendes Sub-Pixel angeordnet. Da grüne Leuchtstoffe eine geringere Konversionseffizienz als rote Leuchtstoffe aufweisen können, kann ein höherer Anteil an grün-emittierenden ersten Sub-Pixeln die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements erhöhen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauelement. Merkmale und Ausführungsformen des nachfolgend beschriebenen lichtemittierenden Bauelements sind auch für das oben beschriebene lichtemittierende Bauelement offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein Pixel umfassend zumindest drei Sub-Pixel, ein erstes Sub-Pixel umfassend ein erstes Konversionselement, wobei das erste Konversionselement einen grünen Leuchtstoff umfasst, ein zweites Sub-Pixel umfassend ein zweites Konversionselement, wobei das zweite Konversionselement rote Quantenpunkte umfasst, die dazu eingerichtet sind, minimal absorbierend für grüne Strahlung zu sein, und ein drittes Sub-Pixel, das frei von einem Konversionselement ist, wobei das dritte Sub-Pixel dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren, wobei die Sub-Pixel jeweils eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweisen, und wobei das Pixel eine lineare Kette von Sub-Pixeln ist und eine Vielzahl von Pixeln in einem zweidimensionalen geordneten Muster angeordnet ist, so dass ein erstes Sub-Pixel in einer vertikalen und in einer horizontalen Ausdehnungsrichtung des geordneten Musters niemals benachbart zu einem dritten Sub-Pixel ist.
  • Ein Bauelement mit Pixeln, die in einem zweidimensionalen geordneten Muster angeordnet sind, reduziert unerwünschtes Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln. Das Übersprechen von Blau zu Grün wird dadurch reduziert, dass die blau-emittierenden dritten Sub-Pixel niemals benachbart zu grün-emittierenden ersten Sub-Pixeln sind. Das Übersprechen von Grün zu Rot wird reduziert, da die roten Quantenpunkte dazu eingerichtet oder gestaltet sind, minimal absorbierend für grüne Strahlung zu sein. Das Übersprechen von Blau zu Rot ist weniger problematisch, da rote Leuchtstoffe normalerweise eine hohe Absorption für Blau aufweisen und somit die Farbreinheit des roten Sub-Pixels nicht beeinflusst wird. Somit weist das lichtemittierende Bauelement eine hohe Gamut-Abdeckung auf.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauelement. Merkmale und Ausführungsformen des nachfolgend beschriebenen lichtemittierenden Bauelements werden auch für die oben beschriebenen lichtemittierenden Bauelemente offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement ein Pixel umfassend zumindest drei Sub-Pixel, ein erstes Sub-Pixel umfassend ein erstes Konversionselement, wobei das erste Konversionselement grüne Quantenpunkte umfasst, ein zweites Sub-Pixel umfassend ein zweites Konversionselement, wobei das zweite Konversionselement rote Quantenpunkte umfasst, die dazu eingerichtet sind, minimal absorbierend für grüne Strahlung zu sein, ein drittes Sub-Pixel, das frei von einem Konversionselement ist, wobei das dritte Sub-Pixel dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren, und eine Absorptionsschicht, die auf dem ersten und/oder zweiten Konversionselement angeordnet ist, wobei die Sub-Pixel jeweils eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweisen, und wobei das erste und das zweite Konversionselement eine Dicke von höchstens 2 µm aufweisen.
  • Ein lichtemittierendes Bauelement, das Konversionselemente mit einer Dicke von höchstens 2 µm in Kombination mit roten Quantenpunkten umfasst, die dazu eingerichtet oder gestaltet sind, minimal absorbierend für grüne Strahlung zu sein, und eine Absorptionsschicht, die auf dem ersten und/oder zweiten Konversionselement angeordnet ist, reduziert unerwünschtes Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln sowie eine unerwünschte Transmission von blauer Primärstrahlung durch die Konversionselemente. Die Verwendung von Quantenpunkten in Konversionselementen für die Wellenlängenkonversion auf kleinen Sub-Pixeln kann die Dicke des Konversionselements im Vergleich zu Konversionselementen, die keine Leuchtstoffe mit Quantenpunkten umfassen, erheblich verringern, da Quantenpunkte dicht gepackt werden können und eine hohe Quantenausbeute aufweisen. Darüber hinaus können die roten Quantenpunkte dazu eingerichtet oder gestaltet werden, minimal absorbierend für grüne Strahlung zu sein. Somit wird das Übersprechen zwischen benachbarten Sub-Pixeln minimiert, aber der Anteil der blauen Primärstrahlung, der durch die Konversionselemente transmittiert wird, kann erhöht werden. Eine Absorptionsschicht, die ein Material umfasst, das absorbierend für blaue Strahlung, aber durchlässig für grüne und/oder rote Strahlung ist, kann die Menge der durch die Konversionselemente transmittierten blauen Strahlung reduzieren. Die Kombination aus dünnen Konversionselementen und der Absorptionsschicht reduziert das Übersprechen sowie die unerwünschte Transmission von Primärstrahlung. Somit weisen die Sub-Pixel eine gute Farbreinheit auf und das lichtemittierende Bauelement weist eine hohe Gamut-Abdeckung auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das lichtemittierende Bauelement zumindest Teil eines Displays. „Zumindest Teil eines Displays“ bedeutet, dass ein einzelnes lichtemittierendes Bauelement ein Display ausbilden kann oder dass zumindest zwei, insbesondere eine Mehrzahl von lichtemittierenden Bauelementen das Display ausbilden. Lichtemittierende Bauelemente mit kleinen Pixeln können Teil jedes Displays sein, insbesondere von augennahen Displays. Solche Displays sind beispielsweise Displays für Virtual-Reality-Anwendungen, die für die Visualisierung dicht gepackte RGB-Arrays mit hoher Farbwiedergabe und hoher Gamut-Abdeckung benötigen.
  • Figurenliste
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen des optoelektronischen Bauelements und des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements werden aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich.
  • In den Figuren:
    • 1 und 2 zeigen schematische Darstellungen von lichtemittierenden Bauelementen und/oder Displays gemäß verschiedener Ausführungsformen,
    • 3 und 4 zeigen geordnete Muster von lichtemittierenden Bauelementen und/oder Displays gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
    • 5 zeigt Absorptions- und Emissionskurven von Quantenpunkten gemäß einer Ausführungsform,
    • 6 zeigt ein CIE-Diagramm zur Erläuterung von Ausführungsformen von lichtemittierenden Bauelementen und/oder Displays,
    • 7 zeigt Emissionskurven von Quantenpunkten gemäß verschiedenen Ausführungsformen, und
    • 8 zeigt die rechnerische Gamut-Abdeckung gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind ähnliche oder ähnlich wirkende Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen bereitgestellt. Die in den Figuren dargestellten Elemente und ihre Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zum Zwecke der besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis in übertriebener Größe dargestellt sein.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG ILLUSTRATIVER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt ein lichtemittierendes Bauelement 100 umfassend ein Pixel 1, das zumindest drei Sub-Pixel 2, 3, 4 umfasst. Jedes Sub-Pixel 2, 3, 4 hat eine Kantenlänge von höchstens 100 µm, insbesondere 5 µm, und ist dazu eingerichtet oder gestaltet, eine Primärstrahlung, insbesondere eine blaue Primärstrahlung, zu emittieren. Das erste Sub-Pixel 2 umfasst ein erstes Konversionselement 5, das auf dem ersten Sub-Pixel 2 angeordnet ist. Das erste Konversionselement 5 umfasst einen grünen Leuchtstoff, der dazu eingerichtet oder gestaltet ist, Primärstrahlung in grüne Strahlung zu konvertieren. Das zweite Sub-Pixel 3 umfasst ein zweites Konversionselement 6, das auf dem zweiten Sub-Pixel 3 angeordnet ist. Das zweite Konversionselement 6 umfasst einen roten Leuchtstoff, der dazu eingerichtet oder gestaltet ist, Primärstrahlung in rote Strahlung zu konvertieren. Das dritte Sub-Pixel 4 ist frei von einem Konversionselement und ist dazu eingerichtet, blaue Primärstrahlung zu emittieren.
  • 2 zeigt das lichtemittierende Bauelement 100 von 1 mit einer zusätzlichen Absorptionsschicht 7, die auf dem ersten Konversionselement 5 und dem zweiten Konversionselement 6 angeordnet ist. Die Absorptionsschicht 7 umfasst ein Material, das zumindest blaue Strahlung absorbiert, aber für grüne und/oder rote Strahlung durchlässig ist. Beispielsweise kann die Absorptionsschicht Nanopartikel wie GaP- oder CdS-Nanopartikel umfassen.
  • 3 und 4 zeigen zweidimensionale geordnete Muster 8 aus einer Vielzahl von Pixeln, die lineare Ketten von Sub-Pixeln als Wiederholeinheit 9 umfassen. In der horizontalen und vertikalen Ausdehnungsrichtung des zweidimensionalen geordneten Musters wiederholt sich die lineare Wiederholeinheit 9 in jeder Zeile sowie in jeder Spalte. In benachbarten Zeilen und Spalten ist die Wiederholeinheit 9 um eins zur Seite oder um eins in der Höhe verschoben, um geordnete Muster zu gewährleisten, in denen ein blau-emittierendes drittes Sub-Pixel (b) niemals benachbart zu einem grün-emittierenden ersten Sub-Pixel (g) ist. Da die roten Quantenpunkte des Konversionselements des rot-emittierenden zweiten Sub-Pixels (r) dazu gestaltet sein können, keine grüne Emission zu absorbieren, ist das Übersprechen von Grün zu Rot kein Problem. Zu beachten ist nur das Übersprechen von Blau zu Rot, das wegen der hohen Effizienz roter Quantenpunkte weniger problematisch ist.
  • Wie in 3 mit der linearen Wiederholeinheit brggrb gezeigt, ist das Verhältnis von blauen, roten und grünen Sub-Pixeln innerhalb jedes Pixels das gleiche. Ein geordnetes Muster kann leicht erweitert werden, um unterschiedliche Verhältnisse von blauen, roten und grünen Sub-Pixeln zu berücksichtigen, wie es manchmal gewünscht wird. Wie in 4 mit der linearen Wiederholeinheit brgggrb gezeigt, ist die relative Anzahl der grünen Sub-Pixel erhöht. Zweidimensionale geordnete Muster minimieren das Übersprechen weiter und maximieren das Farb-Gamut.
  • 5 zeigt die Absorptions- (5-1) und Emissionskurven (5-4) von roten Quantenpunkten sowie die Emissionskurven einer blauen LED (5-2) und grüner Quantenpunkte (5-3). Die y-Achse zeigt die Absorption A oder die Emission E in willkürlichen Einheiten (a.u.) und die x-Achse die Wellenlänge λ in nm. Die roten Quantenpunkte sind beispielsweise Quantenpunkte mit einem CdSe-Kern und einer CdS-Schale. Die roten Quantenpunkte sind für die von einer blauen LED (5-2) emittierte Strahlung absorbierend, da die Absorptionskurve 5-1 eine hohe Absorption im blauen Wellenlängenbereich angibt. Die roten Quantenpunkte sind jedoch nicht absorbierend für die von den grünen Quantenpunkten emittierte Strahlung (5-3), da die Absorptionskurve 5-1 keine signifikante Absorption im grünen Wellenlängenbereich zeigt. Rote Quantenpunkte, die für blaue Strahlung absorbierend, aber minimal absorbierend für grüne Strahlung sind, reduzieren das Übersprechen von Grün zu Rot zwischen benachbarten Sub-Pixeln und erhöhen somit den Farb-Gamut des lichtemittierenden Bauelements.
  • 6 zeigt ein CIE-Diagramm mit dem Rec2020 Gamut (gestricheltes Dreieck) und der Konversion der blauen LED durch grüne Quantenpunkte (Linie A-C-E) oder rote Quantenpunkte (Linie A-B-D). Wie in 6 zu sehen ist, hängt die Fähigkeit eines Konvertersystems, einen Gamut zu erreichen, zum Teil von der Konversionseffizienz ab. Die Linie A-C-E stellt alle möglichen Kombinationen von Konversions- und Quanteneffizienzen bei Verwendung typischer grüner Quantenpunkte dar. Wenn das Verhältnis von transmittierter blauer Strahlung zu konvertierter Strahlung abnimmt, verschiebt sich das Ende der Linie weiter nach rechts (gleiches gilt für die Linie A-B-D für die Rotkonvertierung). Beispielsweise ist die Linie A-C das Ergebnis eines schlechten Konversionsverhältnisses, das entweder durch unvollständige Absorption oder eine geringe Quanteneffizienz des Konverters erreicht wird. Der maximale Gamut wird durch das Dreieck A-D-E abgedeckt, das aus einer hohen Quantenausbeute und einer hohen Absorption resultiert.
  • 7 zeigt Emissionskurven von zweiten Sub-Pixeln, die rote Strahlung erzeugen. Die Emissionskurven veranschaulichen, wie die Quantenausbeute die Farbreinheit der emittierten Strahlung beeinflusst. Die y-Achse zeigt die Intensität I in willkürlichen Einheiten (a.u.) und die x-Achse die Wellenlänge λ in nm. Die roten Quantenpunkte der Emissionskurve 7-1 weisen eine Absorption von 99 %, eine Quanteneffizienz von 99 % und ein Rot:Blau-Verhältnis von 112 auf. Die roten Quantenpunkte der Emissionskurve 7-2 weisen eine Absorption von 99 %, eine Quanteneffizienz von 75 % und ein Rot:Blau-Verhältnis von 85 auf. Die roten Quantenpunkte der Emissionskurve 7-3 weisen eine Absorption von 98 %, einen Quantenwirkungsgrad von 98 % und ein Rot:Blau-Verhältnis von 55 auf. Das Rot:Blau-Verhältnis wird aus den Intensitäten der Peaks bei 630 nm (rot) und 450 nm (blau) berechnet und veranschaulicht somit die Farbreinheit der emittierten Strahlung. Das Rot:Blau-Verhältnis gibt eine Schätzung der Farblage auf der Linie A-B-D in 6. Ein hohes Rot:Blau-Verhältnis bedeutet einen hohen Anteil an konvertierter roter Strahlung im Vergleich zur transmittierten blauen Strahlung und somit einen Farbort am D-Ende der Linie A-B-D in 6.
  • 8 zeigt die rechnerische Rec2020 Gamut-Abdeckung eines lichtemittierenden Bauelements mit einer blauen LED mit grünen und roten Quantenpunkten mit typischen Emissionslinienbreiten. Die y-Achse zeigt die Gamut-Abdeckung GC in Prozent und die x-Achse die Absorption eines roten Quantenpunktes in Prozent. Für die Berechnung wird angenommen, dass die grünen Quantenpunkte 100 % Absorption und 100 % Quanteneffizienz aufweisen, während die Absorption und die Quanteneffizienz der roten Quantenpunkte variiert werden. Die roten Quantenpunkte der Kurve 8-1 weisen eine Quanteneffizienz von 10 % auf, die roten Quantenpunkte der Kurve 8-2 eine Quanteneffizienz von 50 % und die roten Quantenpunkte der Kurve 8-3 eine Quanteneffizienz von 100 %. Wie zu erkennen ist, nimmt die Gamut-Abdeckung mit steigender Quanteneffizienz deutlich zu, insbesondere bei einer Absorption von 40 % bis 80 %.
  • Die Erfindung ist durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal und auch jede Merkmalskombination, die insbesondere jede Merkmalskombination in den Patentansprüchen und jede Merkmalskombination in den Ausführungsbeispielen umfasst, selbst wenn dieses Merkmal oder diese Kombination in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen selbst nicht explizit angegeben ist.
  • Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung 16/504,845 , deren Offenbarung hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    lichtemittierendes Bauelement
    1
    Pixel
    2
    erstes Sub-Pixel
    3
    zweites Sub-Pixel
    4
    drittes Sub-Pixel
    5
    erstes Konversionselement
    6
    zweites Konversionselement
    7
    Absorptionsschicht
    8
    geordnetes Muster
    9
    Wiederholeinheit
    r
    rot
    g
    grün
    b
    blau
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 16504845 [0062]

Claims (20)

  1. Lichtemittierendes Bauelement (100) umfassend: ein Pixel (1) umfassend zumindest drei Sub-Pixel; ein erstes Sub-Pixel (2) umfassend ein erstes Konversionselement (5), wobei das erste Konversionselement (5) einen grünen Leuchtstoff umfasst; ein zweites Sub-Pixel (3) umfassend ein zweites Konversionselement (6), wobei das zweite Konversionselement (6) einen roten Leuchtstoff umfasst; und ein drittes Sub-Pixel (4) frei von einem Konversionselement, wobei das dritte Sub-Pixel (4) dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren, wobei jedes Sub-Pixel eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweist, und wobei das lichtemittierende Bauelement (100) dazu eingerichtet ist, eine Gamut-Abdeckung einer emittierten Strahlung zu erhöhen.
  2. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der rote Leuchtstoff und/oder der grüne Leuchtstoff Quantenpunkte umfasst.
  3. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das erste Konversionselement (5) und/oder das zweite Konversionselement (6) eine Dicke von höchstens 5 µm aufweist.
  4. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das erste Konversionselement (5) und/oder das zweite Konversionselement (6) frei von Nichtkonverter-Nanopartikeln ist.
  5. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, ferner umfassend eine Absorptionsschicht (7), die auf dem ersten Konversionselement (5) und/oder dem zweiten Konversionselement (6) angeordnet ist, wobei die Absorptionsschicht (7) dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu absorbieren.
  6. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Absorptionsschicht (7) eine Dicke von höchstens 2 µm aufweist.
  7. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Absorptionsschicht (7), die auf dem ersten Konversionselement (5) und/oder dem zweiten Konversionselement (6) angeordnet ist, wobei die Absorptionsschicht (7) Nanopartikel umfasst, die für die blaue Primärstrahlung absorbierend sind.
  8. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Nanopartikel einen Durchmesser zwischen zumindest 2 nm und höchstens 500 nm aufweisen.
  9. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Nanopartikel ein Material umfassen, das aus binären Systemen, ternären Systemen und Legierungsmaterialien ausgewählt ist.
  10. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, wobei der rote Leuchtstoff rote Quantenpunkte umfasst, die minimal absorbierend für grüne Strahlung sind.
  11. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die roten Quantenpunkte einen CdSe-Kern und eine CdS-Schale umfassen.
  12. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das Pixel (1) eine Wiederholeinheit (9) eines zweidimensionalen geordneten Musters (8) ist.
  13. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Wiederholeinheit (9) des zweidimensionalen geordneten Musters (8) eine lineare Kette von Sub-Pixeln ist.
  14. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei eine Mehrzahl von Wiederholeinheiten (9) in dem zweidimensionalen geordneten Muster (8) angeordnet ist.
  15. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Mehrzahl von Wiederholeinheiten (9) so angeordnet ist, dass ein erstes Sub-Pixel (2) in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Ausdehnungsrichtung des zweidimensionalen geordneten Musters (8) niemals benachbart zu einem dritten Sub-Pixel (4) ist.
  16. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Wiederholeinheit (9) eine gleiche Anzahl n von ersten (2), zweiten (3) und dritten Sub-Pixeln (4) umfasst.
  17. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Wiederholeinheit (9) eine gleiche Anzahl n von zweiten (3) und dritten Sub-Pixeln (4) und n+1 erste Sub-Pixel (2) umfasst.
  18. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das lichtemittierende Bauelement (100) zumindest Teil eines Displays ist.
  19. Lichtemittierendes Bauelement (100), umfassend: ein Pixel (1) umfassend zumindest drei Sub-Pixel; ein erstes Sub-Pixel (2) umfassend ein erstes Konversionselement (5) (5), wobei das erste Konversionselement einen grünen Leuchtstoff umfasst; ein zweites Sub-Pixel (3) umfassend ein zweites Konversionselement (6), wobei das zweite Konversionselement (6) rote Quantenpunkte umfasst, die minimal absorbierend für grüne Strahlung sind; und ein drittes Sub-Pixel (4) frei von einem Konversionselement, wobei das dritte Sub-Pixel (4) dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren, wobei jedes Sub-Pixel eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweist, und wobei das Pixel (1) eine lineare Kette von Sub-Pixeln ist und eine Mehrzahl von Pixeln (1) in einem zweidimensionalen geordneten Muster (8) angeordnet ist, so dass ein erstes Sub-Pixel (2) in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Ausdehnungsrichtung des geordneten Musters (8) niemals benachbart zu einem dritten Sub-Pixel (4) ist.
  20. Lichtemittierendes Bauelement (100), umfassend: ein Pixel (1) umfassend zumindest drei Sub-Pixel; ein erstes Sub-Pixel (2) umfassend ein erstes Konversionselement (5), wobei das erste Konversionselement (5) grüne Quantenpunkte umfasst; ein zweites Sub-Pixel (3) umfassend ein zweites Konversionselement (6), wobei das zweite Konversionselement (6) rote Quantenpunkte umfasst, die minimal absorbierend für grüne Strahlung sind; ein drittes Sub-Pixel (4) frei von einem Konversionselement, wobei das dritte Sub-Pixel (4) dazu eingerichtet ist, blaue Primärstrahlung zu emittieren; und eine Absorptionsschicht (7), die auf dem ersten Konversionselement (5) und/oder dem zweiten Konversionselement (6) angeordnet ist, wobei jedes Sub-Pixel eine Kantenlänge von höchstens 100 µm aufweist, und wobei das erste Konversionselement (5) und das zweite Konversionselement (6) eine Dicke von höchstens 2 µm aufweisen.
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