JP5798236B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5798236B2
JP5798236B2 JP2014503045A JP2014503045A JP5798236B2 JP 5798236 B2 JP5798236 B2 JP 5798236B2 JP 2014503045 A JP2014503045 A JP 2014503045A JP 2014503045 A JP2014503045 A JP 2014503045A JP 5798236 B2 JP5798236 B2 JP 5798236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
emitting diode
light emitting
diode chip
display device
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014503045A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014514608A (ja
Inventor
ティルマン ルゲイメール
ティルマン ルゲイメール
マルム ノーヴィン フォン
マルム ノーヴィン フォン
シュテファン イレック
シュテファン イレック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of JP2014514608A publication Critical patent/JP2014514608A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5798236B2 publication Critical patent/JP5798236B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other

Landscapes

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

Description

表示装置を開示する。
本発明の1つの目的は、高いコントラスト値および高速の切替時間での画像生成が可能な表示装置を開示することである。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、本表示装置は多数のピクセルを備えている。生成される画像は、表示装置のピクセルから構成される。ピクセルは、例えば行列状に行および列に配置されている。各ピクセルは、例えば、3つの色(例えば赤、緑、青など)を表現するのに適したものとすることができる。色は、表示装置の画素によって光として生成される。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、本表示装置は、少なくとも1つの接続キャリアを備えている。本表示装置は、例えば複数の接続キャリアを備えていることができ、これらは互いに隣接して配置されている。さらに、本表示装置が1つの接続キャリアを備えていることも可能である。接続キャリアは、本表示装置の画素の機械的キャリアとしての役割を果たす。接続キャリアは、剛性または可撓性として具体化することができる。さらに、接続キャリアは、画素を電気的接触接続する役割と、画素を駆動する役割も果たす。この場合、接続キャリアは、放射に対して透過性であるように、または透明であるように、または放射に対して不透過性である(例えば放射に対して吸収性もしくは放射に対して反射性またはその両方である)ように、具体化することが可能である。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、本表示装置は、多数の発光ダイオードチップを備えている。発光ダイオードチップは、例えば、動作時にカラー光を生成するカラー発光ダイオードチップである。この場合、発光ダイオードチップは、カラー光を直接生成することができる。さらには、本表示装置の発光ダイオードチップが紫外線放射または青色光を生成し、これらの光が、発光ダイオードチップに割り当てられている変換要素によって、異なる色を有する光に変換されるようにすることも可能である。この場合、本表示装置の発光ダイオードチップの数は、少なくとも表示装置のピクセルの数に一致することが好ましい。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、接続キャリアは、多数のスイッチを備えている。この場合、各スイッチは、特に、少なくとも1つの発光ダイオードチップを駆動するように設計されている。スイッチは、例えば、薄膜トランジスタまたはCMOS(相補型金属酸化膜半導体)構造である。スイッチは、例えば、接続キャリアのメインボディの上に配置されている。各スイッチは、少なくとも1つの発光ダイオードチップを駆動するように設計されている。駆動においては、例えば、スイッチが割り当てられている発光ダイオードチップをオンに切り替える、もしくはオフに切り替える、またはその両方を行うことができる。さらには、例えば、発光ダイオードチップが動作する電流の強さも、スイッチによって設定することができる。各スイッチは、割り当てられている発光ダイオードチップのn型面またはp型面との接触を形成している。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、各発光ダイオードチップは、本表示装置の接続キャリアに機械的に固定されておりかつ電気的に接続されている。この場合、発光ダイオードチップは、パッケージングされていない状態で接続キャリアに機械的に固定されておりかつ電気的に接続されている。すなわち、発光ダイオードチップは、例えばプラスチック材料またはセラミック材料から構成されているハウジング(中に発光ダイオードチップが配置される)が存在しない状態で、接続キャリアの上に直接貼り付けられている。この場合、発光ダイオードチップは、本表示装置の画素を形成している。すなわち、本表示装置には、特に、例えばLCDパネルなどのさらなる画素が存在しない。そうではなく、個々の発光ダイオードチップが、表示装置の割り当てられたピクセルの光を直接生成する。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、本表示装置は、多数のピクセルと、少なくとも1つの接続キャリアと、多数の発光ダイオードチップとを備えている。接続キャリアは多数のスイッチを備えており、各発光ダイオードチップが接続キャリアに機械的に固定されておりかつ電気的に接続されており、各スイッチは、少なくとも1つの発光ダイオードチップを駆動するように設計されている。本表示装置の各ピクセルは、少なくとも1つの発光ダイオードチップを含んでおり、これらの発光ダイオードチップが本表示装置の画素である。
本発明の表示装置の特徴として、個々の発光ダイオードチップの例えば明るさが個別に駆動される結果として高いコントラスト値が達成され、なぜなら、特に、発光ダイオードチップを完全にオフに切り替えることによって「真の」黒を生成できるためである。例えばLCDパネルなどのさらなる画素を省くことによって、画素としての発光ダイオードチップが特に高速で駆動されるため、極めて高い画像リフレッシュレートが可能となる。したがって、本表示装置は、シャッター眼鏡を使用しての3次元表現に特に適している。発光ダイオードチップのハウジングが省かれているため、個々の発光ダイオードチップを、1つまたは複数の接続キャリアの上に互いに極めて接近して配置することができる。隣り合う発光ダイオードチップの間の距離は、一例として、10μm以下である。このようにすることで、高い解像度を有する小型のディスプレイが可能である。さらに、さらなる画素を省くことによって、表示装置の極めてフラットな構造が可能となり、これにより極めて薄い表示装置が可能となる。さらに、さらなる画素を省くことによって、例えば偏光フィルターまたはさらなる画素自体における吸収損失がなくなるため、表示装置の全体的な効率が高まる。
発光ダイオードチップは、特に、成長基板またはキャリア基板の存在しない発光ダイオードチップとすることができる。すなわち、発光ダイオードチップは、エピタキシャルに形成された半導体層と、コンタクト層と、変換層(存在時)のみを備えていることができる。これによっても、実質的に接続キャリアの厚さおよび発光ダイオードチップの厚さのみによって決まる、特にフラットな表示装置が可能となる。この場合、発光ダイオードチップは、特に、例えばIII−V族化合物半導体材料系の無機発光ダイオードチップである。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、各スイッチが発光ダイオードチップに1対1の関係で割り当てられている。すなわち、各スイッチに対してただ1つの発光ダイオードチップが存在しており、各発光ダイオードチップに対してただ1つのスイッチが存在している。したがって、この実施形態においては、各スイッチは1つの発光ダイオードチップのみを駆動すればよい。これにより、割り当てられた発光ダイオードチップを特に短い切替時間で通電するのに適する特に簡単なスイッチを使用することが可能になる。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、本表示装置はコンタクト層を備えており、コンタクト層は、少なくとも2つの発光ダイオードチップを互いに導電接続している。一例として、発光ダイオードチップは、一方の接続面においては、割り当てられているスイッチに導電接続されている。他方の接続面においては、共通のコンタクト層を介して互いに導電接続されており、したがって互いに接触接続されている。この場合、複数の発光ダイオードチップをコンタクト層を介して互いに導電接続することが可能である。一例として、発光ダイオードチップの行または列を、コンタクト層によって互いに接続することができる。極端な場合、すべての発光ダイオードチップを、1つの共通のコンタクト層を介して互いに導電接続することができる。この場合、コンタクト層は、発光ダイオードチップの接触接続を容易にし、なぜならこの場合、例えばコンタクトワイヤによって各チップを個々に接触接続する必要がないためである。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、コンタクト層は、少なくとも部分的に、放射に対して透過性であるように具体化されている。すなわち、コンタクト層は、少なくとも部分的に、動作時に発光ダイオードチップによって生成される電磁放射を透過させる。この場合、コンタクト層は、透明であるように具体化することができる。
コンタクト層は、少なくとも部分的に、コンタクト層によって互いに導電接続されている発光ダイオードチップの放射通過領域を覆っていることができる。覆っている領域において、コンタクト層は、例えば表示装置の発光ダイオードチップに直接接触した状態に配置することができ、放射通過領域を介して発光ダイオードチップに電流を印加することができる。さらには、コンタクト層が一部分のみにおいて発光ダイオードチップに接触しており、それ以外の部分においては発光ダイオードチップに接触することなく放射通過領域をまたいだ状態とすることが可能である。
放射通過領域は、例えば接続キャリアとは反対側の発光ダイオードチップの面に形成することができる。接続キャリアの側の面においては、各発光ダイオードチップは対応するスイッチに導電接続されており、例えば、スイッチの接触領域に直接貼り付けられている。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、コンタクト層は、少なくとも部分的に、放射に対して透過性であるように具体化されており、かつ、コンタクト層は、少なくとも部分的に、動作時に発光ダイオードチップによって生成される電磁放射に対して反射性である材料によって形成されている。すなわち、この場合にはコンタクト層は複数の異なる領域に分割されている。コンタクト層は、放射に対して透過性の領域を備えており、この領域は、例えば放射に対して透過性である導電性材料によって形成されている。さらに、コンタクト層は、放射に対して反射性の領域を備えており、この領域は、例えば、銀またはアルミニウムなどの反射性の金属によって形成されている。この場合、特に、コンタクト層の反射性領域を、隣り合う発光ダイオードチップの間、もしくは発光ダイオードチップの縁部、またはその両方に形成することが可能である。放射に対して透過性のコンタクト層の領域は、放射通過領域の大部分を覆う。このようにして具体化されるコンタクト層は、隣り合う発光ダイオードチップを光学的に分離する役割も果たす。すなわち、動作時に発光ダイオードチップによって生成された電磁放射は、横方向にコンタクト層の反射性領域に入射することができ、隣接する発光ダイオードチップの領域に入り込まない。このようにすることで、発光ダイオードチップが割り当てられている個々のピクセルを特に良好に互いに光学的に分離することができる。さらに、コンタクト層の反射性領域は、この領域が反射性の金属によって形成されている場合、コンタクト層の導電率(特に横方向の導電率)を高め、これにより、できる限り多くの発光ダイオードチップを同じコンタクト層を使用して電気的に接触接続することが可能となる。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、コンタクト層は、部分的に、透明導電性酸化物(TCO)によって形成されている。特に、コンタクト層の放射に対して透過性の領域は、このような材料からなることができる。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、本表示装置は、光学体を備えており、この光学体は、発光ダイオードチップの少なくとも一部分の下流に配置されており、動作時に発光ダイオードチップによって生成される電磁放射は、少なくとも一部分(特に大部分)が光学体を通過し、光学体を通過するときに電磁放射が光学的に拡張される。すなわち、光学体は、発光ダイオードチップの放射通過領域から放出される電磁放射を、より大きなビーム断面を有するビームに拡張する。このことは、画面の対角線が1m以上の大面積ディスプレイの場合に特に有利である。そのような大型ディスプレイの場合、ピクセルの領域全体に1つまたは複数の発光ダイオードチップが設けられていないならば有利である。一例として、発光ダイオードチップの一辺の長さとピクセルの格子の比は、1:100以下とすることができる。しかしながら、表示装置によって生成される画像の見た目を改善する目的で、すなわち、個々のピクセル間の分離が見る人にできる限り認識されないようにするため、発光ダイオードチップによって生成される電磁放射を、割り当てられているピクセルの大きさまで拡張することが有利である。これは、光学体によって達成することができる。この場合、複数の異なる色の発光ダイオードチップ(例えば赤、緑、および青の発光ダイオードチップ)を、同じ拡張領域内に配置することも可能である。すなわち、各ピクセルが複数の発光ダイオードチップを備えていることができ、発光ダイオードチップそれぞれの電磁放射は、割り当てられているピクセルの大きさに光学体によって拡張される。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、光学体は、放射に対して非透過性の分離構造を備えており、この分離構造は、隣り合うピクセルを互いに光学的に分離する。放射に対して非透過性の分離構造によって、異なるピクセルに割り当てられている複数の発光ダイオードチップからの光が、放射を拡張する光学体を通過した後に重なり合わない。一例として、これを目的として、分離構造は、一方向反射性または拡散反射性として具体化されている。一例として、分離構造は、光学体のメインボディにおける切取り部として具体化することができ、この切取り部は金属によって被覆されている、または拡散反射性材料によって満たされている。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、光学体は、通過する電磁放射を散乱させる散乱構造を備えており、分離構造は、拡散反射性領域によって形成されている。通過する電磁放射を散乱させる結果として、ビームが拡張され、さらに均質化される。このようにすることで、ピクセルは、その領域全体にわたり特に均一な輝度を有する。拡散反射性の分離構造も、このような均質化・均一化に貢献する。この場合、散乱構造は、光学体のメインボディのボリューム(volume)の中に形成することができ、メインボディは透明な材料によって形成することができる。散乱中心は、一例として、メインボディの中の散乱粒子または気体含有物(gas inclusions)によって形成される。さらには、散乱構造は、メインボディの材料において所望の方法で(in a targeted manner)フォーカスされたレーザ放射によって形成し、例えばレーザビームの焦点の領域において材料が変化することによって形成することが可能である。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、分離構造は、光学体のメインボディにおける切取り部によって形成されており、切取り部は放射に対して散乱性の材料によって満たされている。この材料は、一例として、TiOおよびAlの少なくとも一方の材料を含んでいる。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、分離構造は、発光ダイオードチップの側の光学体のメインボディの面から、発光ダイオードチップとは反対側のメインボディの面の方向に延在しており、かつメインボディを完全には貫いていない。分離構造は、特に、発光ダイオードチップとは反対側の光学体の面の近傍には形成されていない。すなわち、これらの領域においては、隣り合うピクセルの電磁放射が少し重なり合うことがある。この効果として、見る人にとってピクセル間の光学的な分離が存在しない。すなわち、見る人は、理想的な場合には個々のピクセルを互いに区別することができない。したがって、本表示装置は、いわゆるレティーナ(retina)ディスプレイとして具体化される。一例として、分離構造は、メインボディの厚さの最大で4/5にわたり延在している。
本表示装置の少なくとも一実施形態によると、コンタクト層は、少なくとも部分的に、自身が互いに導電接続している発光ダイオードチップと、光学体とに直接隣接している。すなわち、コンタクト層は、発光ダイオードチップと光学体との間に直接配置されている。このようにすることで、コンタクト層は、これら2つの要素の間の機械的な結合を提供することができる。さらには、動作時に発光ダイオードチップによって発生する熱を、コンタクト層を介して光学体に伝えることができ、光学体は、覆われている発光ダイオードチップのヒートシンクとしての役割も果たす。さらには、上述したようにコンタクト層を放射に対して透過性の領域と放射に対して反射性の領域とに分割することによって、電磁放射が実際に光学体に入る前に、隣り合うピクセルの間の光学的分離を達成または支援することが可能である。
以下では、本発明の表示装置について、例示的な実施形態および対応する図面に基づいてさらに詳しく説明する。
本発明の表示装置の例示的な実施形態を概略的な断面図として示している。 本発明の表示装置の例示的な実施形態を概略的な断面図として示している。 本発明の表示装置の発光ダイオードチップとの接触を形成するための1つの可能な方法を、概略的な図として示している。 本発明の表示装置の発光ダイオードチップとの接触を形成するための1つの可能な方法を、概略的な図として示している。
図面において、同じ要素、同じタイプの要素、または同じ機能の要素には、同じ参照数字を付してある。図面と、図面に示した要素の互いのサイズの関係は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、便宜上、または深く理解できるようにする目的で、個々の要素を誇張した大きさで示してある。
本発明の表示装置の第1の例示的な実施形態について、図1の概略断面図を参照しながらさらに詳しく説明する。この表示装置は、多数のピクセル1を備えている。ピクセル1は、まとまって、表示装置によって表現される画像を形成する。ピクセル1は、例えば行列状に行および列に配置されている。この実施形態の場合、各ピクセル1に少なくとも1つの発光ダイオードチップ3が割り当てられている。発光ダイオードチップ3は、接続キャリア2の上に配置されている。接続キャリア2は、発光ダイオードチップ3を機械的に固定しかつ電気的に接触接続する役割と、発光ダイオードチップ3を駆動する役割を果たす。
接続キャリア2はスイッチ21を備えており、このスイッチ21によって発光ダイオードチップ3に個々に通電することができる。この場合、スイッチ21は、例えば、オンに切り替える、およびオフに切り替えるようにと、割り当てられている発光ダイオードチップ3に通電するときの電流の強さを定義するように、設計されている。スイッチ21は、一例として薄膜トランジスタである。この場合、発光ダイオードチップ3は、スイッチ21の接続領域に直接接触していることができる。メインボディ22は、例えばプリント基板として具体化することができ、このプリント基板は、個々のスイッチ21を発光ダイオードチップおよびスイッチの電源に接続する。
個々の発光ダイオードチップ3の間に分離要素7を形成することができ、この分離要素は、発光ダイオードの下流に配置されている光学体6と接続キャリア2との間の一定の距離を提供する。さらに、分離要素7は、放射に対して反射性または放射に対して吸収性として具体化することができ、したがって、分離要素7は、隣り合う発光ダイオードチップ3の間を光学的に分離する役割も果たす。
さらに、この表示装置はコンタクト層4を備えており、コンタクト層4は、接続キャリア2とは反対側の発光ダイオードチップ3の面に配置されている。この実施形態の場合、コンタクト層4は、放射に対して透過性かつ導電性として具体化されている。コンタクト層4は、例えば、ITOなどの透明導電性酸化物によって形成することができる。一例として、コンタクト層4は、表示装置のすべての発光ダイオードチップ3、または表示装置の一部分のすべての発光ダイオードチップ3の、共通のカソードまたは共通のアノードとしての役割を果たす。
光学体6は、コンタクト層4に直接接触した状態に配置することができ、光学体は、この実施形態の場合、例えば放射に対して透過性の(特に透明な(transparent))材料(ガラスなど)によって形成することができる。この場合、材料を透明(pellucid)とすることも可能である。例えば光学体6の界面における反射効果および屈折効果のため、通過する電磁放射が個々のピクセル1の大きさに拡張される。さらには、光学体6のボリュームにおける散乱効果によって、通過する電磁放射5を拡張させることが可能である。
したがって、図1は、発光ダイオードチップ3が表示装置の画素として直接機能する表示装置を記載している。発光ダイオードチップ3は、例えばIII−V族半導体材料によって形成されている無機発光ダイオードチップである。発光ダイオードチップ3は、通過する電磁放射をいわゆる「ダウンコンバートする(低い周波数に変換する)」のに適する変換層を備えていることができる。この変換層は、有機材料を含んでいることもできる。発光ダイオードチップ3には、例えば成長基板もしくはキャリア基板またはその両方が存在しない。すなわち発光ダイオードチップ3は、実質的に、エピタキシャルに成長した材料からなる。
本発明の表示装置のさらなる例示的な実施形態について、図2を参照しながらさらに詳しく説明する。この例示的な実施形態においては、コンタクト層4は、放射に対して反射性の領域4bおよび放射に対して透過性の領域4aを備えている。放射に対して透過性の領域4aは、例えば透明導電性酸化物によって形成することができる。放射に対して反射性の領域4bは、例えば、銀またはアルミニウムなどの反射性の金属によって形成されている。放射に対して反射性の領域4bは、個々の発光ダイオードチップ3の間の光学的分離を支援し、コンタクト層4の横方向の導電率を改善する。この実施形態の場合、コンタクト層4が発光ダイオードチップ3と電気的に接触しているのは、その縁部領域においてのみである。発光ダイオードチップ3の中央領域においては、コンタクト層4は放射出口領域3aから距離をおいて延在している。
さらに、図2に示した例示的な実施形態においては、本表示装置は、分離構造62を備えた光学体6を備えており、分離構造62は、隣り合う画素1を互いに光学的に分離する。一例として、分離構造は、光学体6のメインボディ64における切取り部として具体化されており、切取り部は、例えば二酸化チタンなどの拡散反射性材料によって満たされている。この実施形態の場合、分離構造62は、メインボディ64全体を貫いて延在しているのではなく、例えば最大でメインボディ64の4/5の長さにわたり延在している。このようにすることで、発光ダイオードチップ3とは反対側の光学体6の放射出口領域において、個々のピクセルが互いに完全には光学的に分離されない。このようにすることで、隣り合うピクセル間の分離(例えば暗い線など)が、見る人に認識されない。
光学体6はメインボディ64を備えており、メインボディ64の中に散乱構造63が導入されている。散乱構造63は、動作時に発光ダイオードチップ3によって生成される電磁放射を散乱させるのに適しており、発光ダイオードチップ3とは反対側の光学体6の面において放射をピクセル1の大きさに拡張することを支援する。さらに、光学体6は取り出し構造61を備えており、この取り出し構造61は、例えばメインボディ64の粗面化部として具体化されており、電磁放射が光学体6から放出される確率を高める。
この実施形態の場合、ピクセル1あたり、例えば複数の異なる色の光を放出する複数の発光ダイオードチップ3を存在させることができる。この場合、散乱構造63は、光が光学体6から放出される前に混合するように支援し、したがって、各ピクセル1において、(ピクセル1全体にわたり)特に均一な輝度および特に均一な色位置を有する混合光を光学体6から放出させることができる。
発光ダイオードチップ3との接触を形成する方法について、図3Aおよび図3Bの概略図を参照しながら説明する。この方法は、図1および図2を参照しながら説明した、コンタクト層4を使用する方法の代替である。本表示装置のこの例示的な実施形態においては、図1および図2の例示的な実施形態とは異なり、発光ダイオードチップ3のp型面およびn型面に接続キャリア2の側から接触接続することができる。発光ダイオードチップ3は、n型導電領域31と、p型導電領域32と、放射を生成する目的で設けられている活性領域34とを備えており、活性領域は2つの領域の間に配置されている。p型導電領域32は、n型導電領域31におけるめっきスルーホールを介して、p型接触領域35の領域において接触接続することができる。この場合、めっきスルーホールの一部は、横方向において全周にわたりn型導電領域32によって囲まれている。
このようにすることで、発光ダイオードチップ3の放射出口領域3aにおける少なくとも部分的な放射吸収性のコンタクト層4を省くことが可能である。この場合、オプションとして、キャリア33(成長基板、または後から貼り付けられる放射透過性キャリアのいずれか)を存在させることが可能であり、電磁放射5はキャリア33を通じて発光ダイオードチップ3から放出される。
全体として、この実施形態の場合、画素としての発光ダイオードチップをアクティブマトリクス駆動方式によって直接動作させることのできる表示装置が記載されている。本表示装置は、特に、高いコントラスト値および小さい厚さを特徴とする。
ここまで、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、請求項における特徴の任意の組合せを含んでいる。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。
関連出願
本特許出願は、独国特許出願第102011016308.5号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照によって本明細書に組み込まれている。

Claims (14)

  1. 表示装置であって、
    − 多数のピクセル(1)と、
    − 少なくとも1つの接続キャリア(2)と、
    − 多数の無機発光ダイオードチップ(3)と、
    − 少なくとも2つの発光ダイオードチップ(3)を互いに導電接続しているコンタクト層(4)と、
    − 前記発光ダイオードチップ(3)の少なくとも一部分の下流に配置されている光学体(6)と、
    を備えており、
    − 前記接続キャリア(2)が多数のスイッチ(21)を備えており、
    − 各ピクセル(1)が少なくとも1つの発光ダイオードチップ(3)を含んでおり、
    − 各発光ダイオードチップ(3)が前記接続キャリア(2)に機械的に固定されておりかつ電気的に接続されており、
    − 各スイッチ(21)が少なくとも1つの発光ダイオードチップ(3)を駆動するように設計されている、もしくは、各スイッチ(21)が発光ダイオードチップ(3)に1対1に割り当てられている、またはその両方であり、
    − 前記発光ダイオードチップ(3)が前記表示装置の画素であ
    − 動作時に前記発光ダイオードチップ(3)によって生成される電磁放射(5)の少なくとも一部分が前記光学体(6)を通過し、
    − 前記電磁放射(5)が、前記光学体(6)を通過するときに光学的に拡散され、
    − 前記コンタクト層(4)が、少なくとも部分的に、自身が互いに導電接続している前記発光ダイオードチップ(3)と、前記光学体(6)とに直接隣接している、
    表示装置。
  2. 前記接続キャリア(2)とは反対側の前記発光ダイオードチップ(3)の面に放射通過領域(3a)が形成されており、
    − 前記コンタクト層(4)が、部分的に、放射に対して透過性に具体化されており、
    − 前記コンタクト層(4)が、部分的に、動作時に前記発光ダイオードチップ(3)によって生成される電磁放射(5)に対して反射性である材料によって形成されており
    前記光学体(6)が、放射に対して非透過性の分離構造(62)を備えており、前記分離構造(62)が、隣り合うピクセル(1)を互いに光学的に分離し、
    − 前記分離構造(62)が、前記発光ダイオードチップ(3)の側の前記光学体(6)のメインボディ(64)の面から、前記発光ダイオードチップ(3)とは反対側の前記メインボディ(64)の面の方向に延在しており、かつ前記メインボディ(64)を完全には貫いておらず、
    − 前記分離構造(62)が、前記光学体(6)の前記メインボディ(64)における切取り部によって形成されており、前記切取り部が、TiOまたはAlの少なくとも一方の材料によって満たされている、
    請求項1に記載の表示装置。
  3. − 前記コンタクト層(4)が、少なくとも部分的に、放射に対して透過性に具体化されており、
    − 前記コンタクト層(4)が、少なくとも部分的に、前記コンタクト層(4)によって互いに導電接続されている前記発光ダイオードチップ(3)の放射通過領域(3a)を覆っている、
    請求項に記載の表示装置。
  4. − 前記放射通過領域(3a)が、前記接続キャリア(2)とは反対側の前記発光ダイオードチップ(3)の面に形成されている、
    請求項に記載の表示装置。
  5. 前記コンタクト層(4)が、少なくとも部分的に、動作時に前記発光ダイオードチップ(3)によって生成される電磁放射に対して反射性である材料によって形成されている、
    請求項3および請求項のいずれかに記載の表示装置。
  6. − 前記コンタクト層(4)が、部分的に、透明導電性酸化物によって形成されている、
    請求項3から請求項のいずれかに記載の表示装置。
  7. − 前記コンタクト層(4)が、部分的に、銀またはアルミニウムなどの反射性の金属によって形成されている、
    請求項3から請求項のいずれかに記載の表示装置。
  8. − 前記光学体(6)が、放射に対して非透過性の分離構造(62)を備えており、前記分離構造(62)が、隣り合うピクセル(1)を互いに光学的に分離する、
    請求項に記載の表示装置。
  9. − 前記光学体(6)が、通過する前記電磁放射(5)を散乱させる散乱構造(63)を備えており、
    − 前記分離構造(62)が、特に拡散反射領域によって形成されている、
    請求項に記載の表示装置。
  10. − 前記分離構造(62)が、前記光学体(6)のメインボディ(64)における切取り部によって形成されており、前記切取り部が、TiOまたはAlの少なくとも一方の材料によって満たされている、
    請求項および請求項のいずれかに記載の表示装置。
  11. − 前記分離構造(62)が、前記発光ダイオードチップの側の前記光学体(6)の前記メインボディ(64)の面から、前記発光ダイオードチップ(3)とは反対側の前記メインボディ(64)の面の方向に延在しており、かつ前記メインボディ(64)を完全には貫いていない、
    請求項10に記載の表示装置。
  12. 前記発光ダイオードチップ(3)それぞれのp型面およびn型面が、前記接続キャリア(2)の側から接触接続されており、
    − 前記発光ダイオードチップ(3)が、n型導電領域(31)と、p型導電領域(32)と、放射を生成する目的で設けられている活性領域(34)とを備えており、前記活性領域が前記2つの領域の間に配置されており、
    − 前記p型導電領域(32)が、前記n型導電領域(31)における少なくとも1つのめっきスルーホールを介して接触接続されている、
    請求項1から請求項11のいずれかに記載の表示装置。
  13. 前記コンタクト層(4)が、放射に対して透過性の領域(4a)と、放射に対して反射性の領域(4b)とに分割され、
    前記放射に対して反射性の領域(4b)の各々が、隣り合う前記発光ダイオードチップ(3)の間に形成され、
    前記放射に対して透過性の領域(4a)の各々が、前記発光ダイオードチップ(3)の放射通過領域(3a)の大部分を覆っている、
    請求項1から請求項12のいずれかに記載の表示装置。
  14. 隣り合う、前記放射に対して透過性の領域(4a)と、前記放射に対して反射性の領域(4b)とが、前記コンタクト層(4)の横方向に沿って少なくとも部分的に重なり合う、
    請求項13に記載の表示装置。
JP2014503045A 2011-04-07 2012-03-01 表示装置 Active JP5798236B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011016308A DE102011016308A1 (de) 2011-04-07 2011-04-07 Anzeigevorrichtung
DE102011016308.5 2011-04-07
PCT/EP2012/053548 WO2012136421A1 (de) 2011-04-07 2012-03-01 Anzeigevorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014514608A JP2014514608A (ja) 2014-06-19
JP5798236B2 true JP5798236B2 (ja) 2015-10-21

Family

ID=45771824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014503045A Active JP5798236B2 (ja) 2011-04-07 2012-03-01 表示装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10062320B2 (ja)
JP (1) JP5798236B2 (ja)
CN (1) CN103460277B (ja)
DE (1) DE102011016308A1 (ja)
TW (1) TWI457889B (ja)
WO (1) WO2012136421A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2883243B1 (en) * 2012-08-07 2020-10-07 Lumileds Holding B.V. Led package and manufacturing method
TWI594661B (zh) 2013-04-19 2017-08-01 隆達電子股份有限公司 發光二極體顯示器及其製造方法
GB201413578D0 (en) 2014-07-31 2014-09-17 Infiniled Ltd A colour iled display on silicon
US10304813B2 (en) * 2015-11-05 2019-05-28 Innolux Corporation Display device having a plurality of bank structures
CN113991003A (zh) 2015-12-01 2022-01-28 夏普株式会社 图像形成元件及其制造方法
CN108630113B (zh) 2017-03-22 2020-06-30 京东方科技集团股份有限公司 显示装置

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5552857U (ja) * 1978-09-29 1980-04-09
EP0310889A3 (de) * 1987-10-09 1991-07-03 Andreas Peiker Anzeigeanordnung mit mehreren Lichtquellen
JPH0347589U (ja) * 1989-09-18 1991-05-02
DE4130844A1 (de) * 1991-09-17 1993-03-18 Ronkholz Karl Heinz Alphanumerische anzeigeeinrichtung
US5991160A (en) 1995-12-27 1999-11-23 Infineon Technologies Corporation Surface mount LED alphanumeric display
JP2847360B2 (ja) * 1996-08-09 1999-01-20 岡谷電機産業株式会社 Led表示装置
DE19645035C1 (de) 1996-10-31 1998-04-30 Siemens Ag Mehrfarbiges Licht abstrahlende Bildanzeigevorrichtung
US6136127A (en) 1998-10-05 2000-10-24 Chartpak, Inc. Electrically conductive adhesive transfers
CN100334745C (zh) * 1999-11-05 2007-08-29 洲磊科技股份有限公司 发光半导体装置及其制作方法
US20040252867A1 (en) * 2000-01-05 2004-12-16 Je-Hsiung Lan Biometric sensor
JP2003533030A (ja) 2000-04-26 2003-11-05 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング GaNをベースとする発光ダイオードチップおよび発光ダイオード構造素子の製造法
WO2003009657A1 (en) 2001-07-19 2003-01-30 Toray Industries, Inc. Circuit board, circuit board-use member and production method therefor and method of laminating fexible film
US7705826B2 (en) * 2002-02-09 2010-04-27 New Visual Media Group, L.L.C. Flexible video displays and their manufacture
JP2003345267A (ja) * 2002-05-30 2003-12-03 Canon Inc 表示装置及びその製造方法
JP4136670B2 (ja) 2003-01-09 2008-08-20 キヤノン株式会社 マトリクスパネルの駆動制御装置及び駆動制御方法
CN100587560C (zh) * 2003-04-01 2010-02-03 夏普株式会社 发光装置用组件、发光装置、背侧光照射装置、显示装置
CN101794811A (zh) * 2003-07-02 2010-08-04 松下电器产业株式会社 发光元件以及显示装置
US20060016358A1 (en) * 2004-05-11 2006-01-26 Zimmerman Terri C Method for recording multi-event sports meet information on skin
KR100669720B1 (ko) * 2004-08-06 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 평판 디스플레이 장치
JP4674453B2 (ja) * 2004-08-27 2011-04-20 ソニー株式会社 素子接続配線、画像表示装置及び配線切断方法
TW200637033A (en) * 2004-11-22 2006-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Light-emitting device, light-emitting module, display unit, lighting unit and method for manufacturing light-emitting device
KR100613091B1 (ko) 2004-12-24 2006-08-16 삼성에스디아이 주식회사 데이터 집적회로 및 이를 이용한 발광 표시장치와 그의구동방법
US7221044B2 (en) * 2005-01-21 2007-05-22 Ac Led Lighting, L.L.C. Heterogeneous integrated high voltage DC/AC light emitter
JP5240534B2 (ja) 2005-04-20 2013-07-17 カシオ計算機株式会社 表示装置及びその駆動制御方法
JP2006318700A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Sony Corp バックライト装置及び液晶表示装置
CN1862647A (zh) 2005-05-11 2006-11-15 索尼公司 液晶显示装置及电子设备
KR100703463B1 (ko) 2005-08-01 2007-04-03 삼성에스디아이 주식회사 데이터 구동회로와 이를 이용한 유기 발광 표시장치 및그의 구동방법
JP4655942B2 (ja) * 2006-01-16 2011-03-23 セイコーエプソン株式会社 発光装置、発光装置の製造方法および電子機器
JP2007199506A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Konica Minolta Medical & Graphic Inc カラーディスプレイ
JP4967548B2 (ja) 2006-09-06 2012-07-04 株式会社ニコン 発光装置
DE102007021009A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenanordnung und Verfahren zur Herstellung einer solchen
US20080237611A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Cok Ronald S Electroluminescent device having improved contrast
JP5329787B2 (ja) * 2007-09-28 2013-10-30 パナソニック株式会社 実装基板およびledモジュール
JP2010039090A (ja) * 2008-08-04 2010-02-18 Brother Ind Ltd 視野角制御部を有する表示装置
US8115380B2 (en) 2008-08-14 2012-02-14 Global Oled Technology Llc Display device with chiplets
US20100060553A1 (en) * 2008-08-21 2010-03-11 Zimmerman Scott M LED display utilizing freestanding epitaxial LEDs
US8450838B2 (en) * 2009-08-11 2013-05-28 Seiko Epson Corporation Electro-optic apparatus, electronic device, and method for manufacturing electro-optic apparatus
DE102010018260A1 (de) 2010-01-29 2011-08-04 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Beleuchtungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
TWI457889B (zh) 2014-10-21
TW201303819A (zh) 2013-01-16
JP2014514608A (ja) 2014-06-19
US10062320B2 (en) 2018-08-28
US20180322825A1 (en) 2018-11-08
WO2012136421A1 (de) 2012-10-11
US20140085169A1 (en) 2014-03-27
CN103460277B (zh) 2016-04-20
CN103460277A (zh) 2013-12-18
DE102011016308A1 (de) 2012-10-11
US10490121B2 (en) 2019-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7282138B2 (ja) 表示装置
JP7473702B2 (ja) シリコン上のカラーiledディスプレイ
US10490121B2 (en) Display device
JP5657563B2 (ja) オプトエレクトロニクス投影装置およびその製造方法
KR20180079081A (ko) 액정 표시 장치
JP2021019015A (ja) マイクロ発光素子及び画像表示素子
JP2011155262A (ja) Ledモジュール及びこれを備えるバックライトユニット
JP5713902B2 (ja) Ledプロジェクタ
JP2023504666A (ja) 表示装置
US11506933B2 (en) Light-emitting module, method for manufacturing the same, and liquid-crystal display device
TW202119383A (zh) 顯示系統
US11275238B2 (en) Active screen and head-up display comprising such a screen
CN212257452U (zh) 一种发光芯片、显示背板及投影设备
JP2010205947A (ja) Led表示装置
JP2002353519A (ja) Ledアレイ及びそれを用いた表示装置
JP2000349342A (ja) 半導体発光装置
CN114093906A (zh) 微型发光二极体显示装置
CN113764561A (zh) 一种发光芯片、显示背板及投影设备
TWI497170B (zh) 發光裝置
TW201537268A (zh) 發光裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141010

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141021

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150416

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5798236

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250