Beschreibung
Anzeigevorrichtung
Es wird eine Anzeigevorrichtung angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine
Anzeigevorrichtung anzugeben, die eine Bilderzeugung mit hohen Kontrastwerten und schnellen Schaltzeiten ermöglicht.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Bildpunkten (englisch auch "Pixel") auf. Aus den Bildpunkten der
Anzeigevorrichtung setzt sich das zu erzeugende Bild
zusammen. Die Bildpunkte sind beispielsweise matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnet. Jeder Bildpunkt kann
beispielsweise zur Darstellung von drei Farben, wie etwa Rot, Grün und Blau, geeignet sein. Die Farben werden als Licht von Bild gebenden Elementen der Anzeigevorrichtung erzeugt.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung zumindest einen
Anschlussträger. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise mehrere Anschlussträger umfassen, die benachbart zueinander angeordnet sind. Ferner ist es möglich, dass die
Anzeigevorrichtung einen einzigen Anschlussträger umfasst. Der Anschlussträger dient als mechanischer Träger für die bildgebenden Elemente der Anzeigevorrichtung. Er kann starr oder flexibel ausgeführt sein. Darüber hinaus dient der
Anschlussträger auch zur elektrischen Kontaktierung sowie zur Ansteuerung der bildgebenden Elemente. Dabei ist es möglich, dass der Anschlussträger strahlungsdurchlässig, transparent oder strahlungsundurchlässig, zum Beispiel
strahlungsabsorbierend und / oder strahlungsreflektierend ausgebildet ist.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von
Leuchtdiodenchips. Bei den Leuchtdiodenchips handelt es sich beispielsweise um farbige Leuchtdiodenchips, die im Betrieb farbiges Licht erzeugen. Die Leuchtdiodenchips können das farbige Licht dabei direkt erzeugen. Ferner ist es möglich, dass ein Leuchtdiodenchip der Anzeigevorrichtung UV-Strahlung oder blaues Licht erzeugt, das von einem dem Leuchtdiodenchip zugeordneten Konverterelement zu Licht einer anderen Farbe konvertiert wird. Die Zahl der Leuchtdiodenchips der
Anzeigevorrichtung entspricht dabei vorzugsweise wenigstens der Anzahl der Bildpunkte der Anzeigevorrichtung.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst der Anschlussträger eine Vielzahl von Schaltern.
Jeder Schalter ist dabei insbesondere zur Ansteuerung
zumindest eines Leuchtdiodenchips eingerichtet. Bei den
Schaltern handelt es sich beispielsweise um
Dünnschichttransistoren oder um CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor, Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter) - Strukturen. Die Schalter sind beispielsweise auf einem
Grundkörper des Anschlussträgers angeordnet. Jeder Schalter ist dazu eingerichtet, zumindest einen Leuchtdiodenchip anzusteuern. Bei der Ansteuerung kann es sich beispielsweise um ein Einschalten und/oder ein Ausschalten des
Leuchtdiodenchips, dem der Schalter zugeordnet ist, handeln. Darüber hinaus kann mittels des Schalters beispielsweise auch die Stromstärke, mit der der Leuchtdiodenchip betrieben wird, eingestellt werden. Jeder Schalter kontaktiert die n-Seite oder die p-Seite eines zugeordneten Leuchtdiodenchips.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung ist jeder Leuchtdiodenchip an einem Anschlussträger der Anzeigevorrichtung mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen. Dabei ist der Leuchtdiodenchip ungehäust am Anschlussträger mechanisch befestigt und elektrisch
angeschlossen. Das heißt, der Leuchtdiodenchip ist direkt au dem Anschlussträger aufgebracht, ohne dass ein Gehäuse, beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem keramischen Material, vorhanden ist, in welchem der Leuchtdiodenchip angeordnet ist. Die Leuchtdiodenchips bilden dabei die bildgebenden Elemente der Anzeigevorrichtung. Das heißt, die Anzeigevorrichtung ist insbesondere frei von weiteren bildgebenden Elementen wie beispielsweise einem LCD-Panel. Vielmehr erzeugen die einzelnen Leuchtdiodenchips direkt das Licht eines zugeordneten Bildpunkts der Anzeigevorrichtung.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Bildpunkten zumindest einen Anschlussträger und eine Vielzahl von
Leuchtdiodenchips. Der Anschlussträger umfasst eine Vielzahl von Schaltern, wobei jeder Leuchtdiodenchip am
Anschlussträger mechanisch befestigt und elektrisch
angeschlossen ist und jeder Schalter zur Ansteuerung
zumindest eines Leuchtdiodenchips eingerichtet ist. Jeder Bildpunkt der Anzeigevorrichtung enthält zumindest einen Leuchtdiodenchip, wobei die Leuchtdiodenchips die
bildgebenden Elemente der Anzeigevorrichtung sind.
Eine hier beschriebene Anzeigevorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie durch die individuelle Ansteuerung beispielsweise der Helligkeit der einzelnen Leuchtdiodenchips hohe Kontrastwerte erreicht, da
insbesondere durch ein vollständiges Abschalten eines
Leuchtdiodenchips ein "echtes" Schwarz erzeugt werden kann. Der Entfall eines weiteren bildgebenden Elements wie
beispielsweise eines LCD-Panels erlaubt sehr hohe
Bildwiederholraten, aufgrund der besonders schnellen
Ansteuerung der Leuchtdiodenchips als bildgebende Elemente. Die Anzeigevorrichtung eignet sich daher besonders gut für dreidimensionale Darstellungen bei Verwendung einer Shutter- Brille. Aufgrund des Entfallens eines Gehäuses für die
Leuchtdiodenchips können die einzelnen Leuchtdiodenchips sehr nahe zueinander auf dem Anschlussträger oder den
Anschlussträgern angeordnet werden. Zum Beispiel beträgt der Abstand benachbarter Leuchtdiodenchips 10 μπι oder weniger. Auf diese Weise sind kleine Displays mit hohen Auflösungen möglich. Ferner ermöglicht das Entfallen eines weiteren bildgebenden Elements einen sehr flachen Aufbau der
Anzeigevorrichtung, was eine sehr dünne Anzeigevorrichtung ermöglicht. Weiter erhöht der Wegfall von weiteren
bildgebenden Elementen die Gesamteffizienz der
Anzeigevorrichtung, da Absorptionsverluste, beispielsweise an Polarisationsfiltern oder dem weiteren bildgebenden Element selbst, entfallen.
Bei den Leuchtdiodenchips kann es sich insbesondere um
Leuchtdiodenchips handeln, die frei von einem
Aufwachssubstrat oder einem Trägersubstrat sind. Das heißt, die Leuchtdiodenchips können lediglich epitaktisch
hergestellte Halbleiterschichten, Kontaktschichten sowie gegebenenfalls eine Konverterschicht umfassen. Auch dies ermöglicht eine besonders flache Anzeigevorrichtung, die im Wesentlichen nur durch die Dicke des Anschlussträgers sowie die Dicke der Leuchtdiodenchips bestimmt ist. Bei den
Leuchtdiodenchips handelt es sich dabei insbesondere um
anorganische Leuchtdiodenchips, die beispielsweise auf einem I I I-V-Verbund-Halbleitermaterial basieren .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung ist jeder Schalter einem Leuchtdiodenchip eindeutig
zugeordnet. Das heißt, für jeden Schalter ist genau ein
Leuchtdiodenchip vorhanden und für jeden Leuchtdiodenchip ist genau ein Schalter vorhanden. In dieser Aus führungs form muss also jeder Schalter nur einen einzigen Leuchtdiodenchip ansteuern. Dies ermöglicht die Verwendung besonders einfacher Schalter, die dazu geeignet sind, den zugeordneten
Leuchtdiodenchip mit besonders kurzen Schaltzeiten zu
bestromen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung eine Kontaktschicht, die zumindest zwei Leuchtdiodenchips elektrisch leitend
miteinander verbindet. Beispielsweise sind die
Leuchtdiodenchips an einer Anschlussseite mit einem
zugeordneten Schalter elektrisch leitend verbunden. An der anderen Anschussseite sind sie über die gemeinsame
Kontaktschicht elektrisch leitend miteinander verbunden und damit gemeinsam kontaktiert. Dabei ist es möglich, dass mehrere Leuchtdiodenchips über die Kontaktschicht elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann jeweils eine Zeile oder eine Spalte von Leuchtdiodenchips mittels der Kontaktschicht miteinander verbunden sein. Im Extremfall können alle Leuchtdiodenchips über eine einzige gemeinsame Kontaktschicht elektrisch leitend miteinander verbunden sein. Die Kontaktschicht erleichtert dabei die Kontaktierung der Leuchtdiodenchips, da in diesem Fall auf eine einzelne Kontaktierung jedes Chips, beispielsweise mittels eines Kontaktdrahtes, verzichtet werden kann.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung ist die Kontaktschicht zumindest stellenweise
strahlungsdurchlässig ausgebildet. Das heißt, die
Kontaktschicht ist für die von den Leuchtdiodenchips im
Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise durchlässig. Sie kann dabei transparent und
klarsichtig ausgebildet sein.
Die Kontaktschicht kann zumindest stellenweise
Strahlungsdurchtrittsflächen der von der Kontaktschicht elektrisch leitend miteinander verbundenen Leuchtdiodenchips überdecken. Die Kontaktschicht kann sich dort beispielsweise in direktem Kontakt mit einem Leuchtdiodenchip der
Anzeigevorrichtung befinden und über die
Strahlungsdurchtrittsfläche Strom in den Leuchtdiodenchip einprägen. Ferner ist es möglich, dass die Kontaktschicht den Leuchtdiodenchip nur stellenweise berührt und an anderen Stellen die Strahlungsdurchtrittsfläche überspannt, ohne den Leuchtdiodenchip dort zu berühren.
Die Strahlungsdurchtrittsfläche kann beispielsweise an der dem Anschlussträger abgewandten Seite der Leuchtdiodenchips ausgebildet sein. An der dem Anschlussträger zugewandten Seite ist jeder Leuchtdiodenchip dann elektrisch leitend mit dem zugehörigen Schalter verbunden, beispielsweise direkt auf eine Kontaktstelle des Schalters aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung ist die Kontaktschicht zumindest stellenweise
strahlungsdurchlässig ausgebildet und die Kontaktschicht ist zumindest stellenweise mit einem für von den
Leuchtdiodenchips im Betrieb erzeugte elektromagnetische
Strahlung reflektierenden Material gebildet. Das heißt, die Kontaktschicht gliedert sich in diesem Fall in
unterschiedliche Bereiche. Die Kontaktschicht umfasst
strahlungsdurchlässige Bereiche, die beispielsweise mit einem elektrisch leitenden, strahlungsdurchlässigen Material gebildet sind. Weiter umfasst die Kontaktschicht
strahlungsreflektierende Bereiche, die beispielsweise mit einem reflektierenden Metall wie Silber oder Aluminium gebildet sind. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die reflektierenden Bereiche der Kontaktschicht zwischen
benachbarten Leuchtdiodenchips und/oder am Rand der
Leuchtdiodenchips ausgebildet sind. Der
strahlungsdurchlässige Bereich der Kontaktschicht überdeckt dann einen Großteil der Strahlungsdurchtrittsfläche . Eine derart ausgebildete Kontaktschicht dient auch zur optischen Entkopplung benachbarter Leuchtdiodenchips. Das heißt, von einem Leuchtdiodenchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung kann seitlich auf den reflektierenden Bereich der Kontaktschicht treffen und gelangt nicht in den Bereich eines benachbarten Leuchtdiodenchips. Auf diese Weise können die einzelnen Bildpunkte, denen die Leuchtdiodenchips zugeordnet sind, besonders gut optisch voneinander getrennt werden.
Ferner erhöhen die reflektierenden Bereiche der
Kontaktschicht, wenn sie mit einem reflektierenden Metall gebildet sind, die Leitfähigkeit, insbesondere die
Querleitfähigkeit der Kontaktschicht, wodurch es ermöglicht ist, dass möglichst viele Leuchtdiodenchips mit Hilfe
derselben Kontaktschicht elektrisch kontaktiert sein können. Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung ist die Kontaktschicht stellenweise mit einem transparenten leitfähigen Oxid (englisch auch TCO - Transparent Conductive Oxide) gebildet. Insbesondere die strahlungsdurchlässigen
Bereiche der Kontaktschicht können dann auch aus einem solchen Material bestehen.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung einen Optikkörper, der
zumindest einem Teil der Leuchtdiodenchips nachgeordnet ist, wobei die von den Leuchtdiodenchips im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest zum Teil, insbesondere zum Großteil, durch den Optikkörper tritt und die
elektromagnetische Strahlung bei Durchtritt durch den
Optikkörper optisch aufgeweitet wird. Das heißt, der
Optikkörper weitet die an der Strahlungsdurchtrittsflache eines Leuchtdiodenchips austretende elektromagnetische
Strahlung in einen Strahl mit größerem Strahlquerschnitt auf. Dies erweist sich insbesondere vorteilhaft bei großflächigen Displays, die eine Bildschirmdiagonale von 1 m oder mehr aufweisen. Bei solchen Großdisplays erweist es sich als vorteilhaft, wenn nicht die gesamte Fläche eines Bildpunktes mit einem oder mehreren Leuchtdiodenchips bestückt ist.
Beispielsweise kann das Verhältnis der Kantenlänge eines Leuchtdiodenchips zum Raster der Bildpunkte 1:100 oder weniger betragen. Um jedoch das optische Erscheinungsbild des von der Anzeigevorrichtung erzeugten Bildes zu verbessern, das heißt möglichst keine Trennungen zwischen einzelnen
Bildpunkten für den Betrachter erkennbar sein zu lassen, erweist sich eine Aufweitung der von einem Leuchtdiodenchip erzeugten elektromagnetischen Strahlung auf die Größe des zugeordneten Bildpunktes als vorteilhaft. Dies kann mit dem Optikkörper erreicht werden. Dabei ist es auch möglich, dass mehrere verschiedenfarbige Leuchtdiodenchips, zum Beispiel rote, grüne und blaue Leuchtdiodenchips, innerhalb desselben Aufweitungsbereichs angeordnet sind. Das heißt, jeder
Bildpunkt kann mehrere Leuchtdiodenchips umfassen, deren
elektromagnetische Strahlung vom Optikkörper jeweils auf die Größe des zugeordneten Bildpunktes aufgeweitet wird.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung umfasst der Optikkörper strahlungsundurchlässige
Trennstrukturen, die benachbarte Bildpunkte optisch
voneinander trennen. Über die strahlungsundurchlässigen
Trennstrukturen ist sichergestellt, dass sich das Licht von Leuchtdiodenchips, die unterschiedlichen Bildpunkten
zugeordnet sind, nach dem Durchtritt durch den
Strahlungsaufweitenden Optikkörper nicht überlagert.
Beispielsweise sind die Trennstrukturen dazu gerichtet oder diffus reflektierend ausgebildet. Beispielsweise können die Trennstrukturen als Ausnehmungen in einem Grundkörper des Optikkörpers ausgebildet sein, die metallisch beschichtet sind oder mit einem diffus reflektierenden Material befüllt sind .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung weist der Optikkörper Streustrukturen zur Streuung der durchtretenden elektromagnetischen Strahlung auf und die Trennstrukturen sind durch diffus reflektierende Bereiche gebildet. Durch die Streuung der durchtretenden
elektromagnetischen Strahlung erfolgt eine Aufweitung des Strahls sowie eine Homogenisierung. Auf diese Weise weist ein Bildpunkt über seine Fläche eine besonders homogene
Leuchtdichte auf. Auch die diffus reflektierenden
Trennstrukturen tragen dann zu einer solchen Homogenisierung bei. Die Streustrukturen können dabei im Volumen eines
Grundkörpers des Optikkörpers, der mit einem klarsichtigen Material gebildet sein kann, ausgebildet sein. Beispielsweise sind die Streuzentren durch Streupartikel oder Gaseinschlüsse im Grundkörper gebildet. Ferner ist es möglich, dass die
Streustrukturen durch fokussierte Laserstrahlung gezielt im Material des Grundkörpers erzeugt sind und beispielsweise durch Materialveränderung im Bereich des Fokus des
Laserstrahls gebildet werden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung sind die Trennstrukturen durch Ausnehmungen im Grundkörper des Optikkörpers gebildet, die mit einem strahlungsstreuenden Material befüllt sind. Beispielsweise umfasst das Material zumindest eines der folgenden Materialien: T1O2, AI2O3.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung erstrecken sich die Trennstrukturen von der den
Leuchtdiodenchips zugewandten Seite des Grundkörpers des Optikkörpers in Richtung der von den Leuchtdiodenchips abgewandten Seite des Grundkörpers und durchdringen den
Grundkörper nicht vollständig. Insbesondere in der Nähe der den Leuchtdiodenchips abgewandten Seite des Optikkörpers sind die Trennstrukturen dann nicht mehr ausgebildet. Das heißt, in diesen Bereichen kann es zu einem geringen Überlapp der elektromagnetischen Strahlung benachbarter Bildpunkte kommen. Dies führt dazu, dass für den Betrachter zwischen den
Bildpunkten keine optischen Trennungen vorhanden sind. Das heißt, der Betrachter kann im Idealfall einzelne Bildpunkte nicht voneinander unterscheiden. Die Anzeigevorrichtung ist damit nach Art eines so genannten Retina-Displays
ausgebildet. Beispielsweise erstrecken sich die
Trennstrukturen über höchstens 4/5 der Dicke des
Grundkörpers .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Anzeigevorrichtung grenzt die Kontaktschicht zumindest stellenweise direkt an die Leuchtdiodenchips, die sie elektrisch leitend miteinander
verbindet, und an den Optikkörper. Das heißt, die Kontaktschicht ist direkt zwischen den Leuchtdiodenchips und dem Optikkörper angeordnet. Die Kontaktschicht kann auf diese Weise eine mechanische Verbindung zwischen den beiden
Elementen vermitteln. Darüber hinaus kann über die
Kontaktschicht von den Leuchtdiodenchips im Betrieb erzeugte Wärme an den Optikkörper abgegeben werden, der dann auch als Kühlkörper für die überdeckten Leuchtdiodenchips dient. Über die beschriebene Aufteilung der Kontaktschicht in
strahlungsdurchlässige und strahlungsreflektierende Bereiche kann ferner eine optische Trennung zwischen benachbarten Bildpunkten noch vor Eintritt der elektromagnetischen
Strahlung in den Optikkörper erreicht oder unterstützt werden .
Im Folgenden wird die hier beschriebene Anzeigevorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen
Figuren näher erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen anhand schematischer
Schnittdarstellungen Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Anzeigevorrichtungen .
Die Figuren 3A und 3B zeigen anhand schematischer
Darstellungen eine Möglichkeit zur Kontaktierung von Leuchtdiodenchips von hier beschriebenen
Anzeigevorrichtungen .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen 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 für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Anhand der schematischen Schnittdarstellung der Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen
Anzeigevorrichtung näher erläutert. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Vielzahl von Bildpunkten 1. Die Bildpunkte 1 bilden gemeinsam das von der Anzeigevorrichtung
darzustellende Bild. Sie sind beispielsweise in Reihen und Spalten nach Art einer Matrix angeordnet. Vorliegend ist jedem Bildpunkt 1 zumindest ein Leuchtdiodenchip 3
zugeordnet. Die Leuchtdiodenchips 3 sind auf einem
Anschlussträger 2 angeordnet. Der Anschlussträger 2 dient zur mechanischen Befestigung sowie elektrischen Kontaktierung und Ansteuerung der Leuchtdiodenchips 3.
Der Anschlussträger 2 umfasst Schalter 21, mittels denen die Leuchtdiodenchips 3 individuell bestromt werden können. Die Schalter 21 sind dabei beispielsweise zum Einschalten, zum Ausschalten und zum Festlegen der Stromstärke, mit der ein zugeordneter Leuchtdiodenchip 3 bestromt wird, eingerichtet. Beispielsweise handelt es sich bei den Schaltern 21 um
Dünnschichttransistoren. Die Leuchtdiodenchips 3 können dabei in direktem Kontakt mit Anschlussstellen der Schalter 21 stehen. Der Grundkörper 22 kann beispielsweise als
Leiterplatte ausgebildet sein, welche die einzelnen Schalter 21 mit der Stromversorgung für die Leuchtdiodenchips und die Schalter verbindet. Zwischen den einzelnen Leuchtdiodenchips 3 können
Trennelemente 7 ausgebildet sein, die einen festen Abstand zwischen dem Anschlussträger 2 sowie dem den Leuchtdioden nachgeordneten Optikkörper 6 vermitteln. Ferner können die
Trennelemente 7 strahlungsreflektierend oder
strahlungsabsorbierend ausgebildet sein, sodass sie auch zur optischen Entkopplung zwischen benachbarten Leuchtdiodenchips 3 dienen.
Die Anzeigevorrichtung umfasst weiter eine Kontaktschicht 4, die an der dem Anschlussträger 2 abgewandten Seite der
Leuchtdiodenchips 3 angeordnet ist. Vorliegend ist die
Kontaktschicht 4 strahlungsdurchlässig und elektrisch leitend ausgebildet. Sie kann beispielsweise mit einem transparenten leitfähigen Oxid wie ITO gebildet sein. Beispielsweise dient die Kontaktschicht 4 als gemeinsame Kathode oder gemeinsame Anode für alle Leuchtdiodenchips 3 der Anzeigevorrichtung oder für alle Leuchtdiodenchips 3 eines Teils der
Anzeigevorrichtung.
In direktem Kontakt mit der Kontaktschicht 4 kann sich der Optikkörper 6 befinden, der vorliegend beispielsweise mit einem strahlungsdurchlässigen, insbesondere transparenten Material wie Glas gebildet sein kann. Dabei ist es auch möglich, dass das Material klarsichtig ist. Aufgrund von zum Beispiel Reflexion und Brechungseffekten an der Grenzfläche des Optikkörpers 6 kommt es zu einer Aufweitung der
durchtretenden elektromagnetischen Strahlung 5 auf die Größe der einzelnen Bildpunkte 1. Ferner ist es möglich, dass
Streueffekte im Volumen des Optikkörpers 6 zu einer
Aufweitung der durchtretenden elektromagnetischen Strahlung 5 führen . In der Figur 1 ist also eine Anzeigevorrichtung beschrieben, bei der die Leuchtdiodenchips 3 direkt als bildgebende
Elemente der Anzeigevorrichtung wirken. Bei den
Leuchtdiodenchips 3 handelt es sich um anorganische
Leuchtdiodenchips, die beispielsweise mit einem III-V- Halbleitermaterial gebildet sind. Die Leuchtdiodenchips 3 können eine Konversionsschicht umfassen, welche zur so genannten "Down-Conversion" von durchtretender
elektromagnetischer Strahlung geeignet ist. Diese
Konversionsschicht kann auch ein organisches Material
enthalten. Die Leuchtdiodenchips 3 sind beispielsweise frei von einem Aufwachssubstrat und/oder einem Trägersubstrat. Das heißt, die Leuchtdiodenchips 3 bestehen dann im Wesentlichen aus epitaktisch gewachsenem Material.
In Verbindung mit Figur 2 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen
Anzeigevorrichtung näher erläutert. In diesem
Ausführungsbeispiel weist die Kontaktschicht 4
strahlungsreflektierende Bereiche 4b und
strahlungsdurchlässige Bereiche 4a auf. Die
strahlungsdurchlässigen Bereiche 4a können beispielsweise mit einem transparenten, leitfähigen Oxid gebildet sein. Die strahlungsreflektierenden Bereiche 4b sind beispielsweise mit einem reflektierenden Metall wie Silber oder Aluminium gebildet. Die strahlungsreflektierenden Bereiche 4b
unterstützen eine optische Trennung zwischen den einzelnen Leuchtdiodenchips 3 und verbessern die Querleitfähigkeit der Kontaktschicht 4. Vorliegend ist die Kontaktschicht 4 nur in Randbereichen der Leuchtdiodenchips 3 mit diesen in
elektrischem Kontakt. Im Zentralbereich der Leuchtdiodenchips 3 verläuft die Kontaktschicht 4 in einem Abstand zur
Strahlungsaustrittsfläche 3a.
Weiter umfasst die Anzeigevorrichtung im Ausführungsbeispiel, wie es in Figur 2 dargestellt ist, einen Optikkörper 6, der Trennstrukturen 62 aufweist, welche benachbarte bildgebende
Elemente 1 optisch voneinander entkoppeln. Beispielsweise sind die Trennstrukturen als Ausnehmungen in einem
Grundkörper 64 des Optikkörpers 6 ausgebildet, die mit einem diffus reflektierenden Material wie beispielsweise
Titandioxid befüllt sind. Die Trennstrukturen 62 erstrecken sich vorliegend nicht durch den gesamten Grundkörper 64, sondern beispielsweise höchstens über eine Länge von 4/5 des Grundkörpers 64. Auf diese Weise sind einzelne Pixel direkt an der den Leuchtdiodenchips 3 abgewandten
Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers 6 optisch nicht scharf voneinander getrennt. Es sind auf diese Weise für den Betrachter keine Trennungen, wie etwa dunkle Balken, zwischen benachbarten Bildpunkten erkennbar. Der Optikkörper 6 weist einen Grundkörper 64, in den
Streustrukturen 63 eingebracht sind, auf. Die Streustrukturen 63 sind zur Streuung von von den Leuchtdiodenchips 3 im
Betrieb erzeugter elektromagnetischer Strahlung geeignet und unterstützen eine Aufweitung der Strahlung auf die Größe des Bildpunktes 1 an der den Leuchtdiodenchips 3 abgewandten
Seite des Optikkörpers 6. Der Optikkörper 6 umfasst darüber hinaus Auskoppelstrukturen 61, die beispielsweise als
Aufrauungen des Grundkörpers 64 ausgebildet sind und die Wahrscheinlichkeit für einen Austritt von elektromagnetischer Strahlung aus dem Optikkörper 6 erhöhen.
Vorliegend können pro Bildpunkt 1 mehrere Leuchtdiodenchips 3 vorhanden sein, die beispielsweise Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Die Streustrukturen 63 unterstützen dabei die Durchmischung des Lichts vor Austritt aus dem Optikkörper 6, sodass am Optikkörper 6 für jeden Bildpunkt 1 Mischlicht mit über den Bildpunkt 1 besonders homogener Leuchtdichte und besonders homogenem Farbort austreten kann.
In Verbindung mit den schematischen Darstellungen der Figuren 3A und 3B ist eine Kontaktierungsmethode für die
Leuchtdiodenchips 3 beschrieben, die zur Verwendung der in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen
Kontaktschicht 4 alternativ ist. In diesem
Ausführungsbeispiel der Anzeigevorrichtung können im
Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 die p-Seite und die n-Seite des Leuchtdiodenchips 3 von der Seite des Anschlussträgers 2 her kontaktiert werden. Der Leuchtdiodenchip 3 umfasst einen n-leitenden Bereich 31, einen p-leitenden Bereich 32 und einen aktiven, zur
Strahlungserzeugung vorgesehenen Bereich 34, der zwischen den beiden Bereichen angeordnet ist. Der p-leitende Bereich 32 kann über eine Durchkontaktierung im n-leitenden Bereich 31 im Bereich des p-Kontaktbereichs 35 kontaktiert werden. Die Durchkontaktierung ist dabei stellenweise in lateraler
Richtung allseitig vom n-leitenden Bereich 32 umgeben. Auf diese Weise kann auf die zumindest teilweise
strahlungsabsorbierende Kontaktschicht 4 an der
Strahlungsaustrittsfläche 3a des Leuchtdiodenchips 3
verzichtet werden. Dabei ist es optional möglich, dass ein Träger 33, entweder ein Aufwachssubstrat oder ein
nachträglich aufgebrachter strahlungsdurchlässiger Träger, vorhanden ist, durch den die elektromagnetische Strahlung 5 den Leuchtdiodenchip 3 verlässt.
Insgesamt ist vorliegend eine Anzeigevorrichtung beschrieben, bei der Leuchtdiodenchips als bildgebende Elemente durch eine Aktiv-Matrixansteuerung direkt betrieben werden können. Die Anzeigevorrichtung zeichnet sich unter anderem durch hohe Kontrastwerte und eine geringe Dicke aus.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102011016308.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.