WO2017167812A1 - Lichtemittierendes modul und anzeigevorrichtung mit diesem - Google Patents

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WO2017167812A1
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Jürgen Moosburger
Matthias Sabathil
Frank Singer
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L25/04—Assemblies 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
    • H01L25/075—Assemblies 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
    • H01L25/0753—Assemblies 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
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • a light-emitting module is specified.
  • An object to be solved is to provide a light-emitting module which is particularly reliable and robust. Another object to be solved is to provide a light-emitting module which is more functional with a particularly high yield
  • the light-emitting module comprises a multiplicity of emission regions which are designed to emit light during operation. Under light will be there
  • the emission regions may be based, inter alia, on a semiconductor material, in particular on a nitride compound semiconductor material.
  • the emission regions may comprise a luminescence conversion material.
  • the emission regions of the plurality of emission regions may be spaced apart in a lateral direction.
  • the lateral directions are included
  • lateral plane those directions which are parallel to a main extension plane of the module, hereinafter also referred to as "lateral plane"
  • the multiplicity of emission regions comprises at least a first and at least a second emission region of the first type which emit light of a first color locus.
  • the first and the second emission region of the first type are arranged laterally spaced from one another, the first and the second emission region of the first type being laterally adjacent
  • the light-emitting module comprises at least a first and a second emission region of the second type, which emit light of a second color locus.
  • the first and the second emission region of the second type are laterally spaced from each other, wherein the first and the second
  • Emission region of the second type can be arranged laterally adjacent to each other.
  • the emission regions of the first type and the second type are arranged laterally spaced from one another in the same lateral plane.
  • the light-emitting module comprises a
  • Control device for energizing the emission regions.
  • the drive device is electrically conductive to the
  • the drive device is designed to operate emission regions separately during operation.
  • the drive device for example, a current or voltage source and a
  • Control electronics include.
  • the first color locus is different from the second color locus.
  • the first color locus is different from the second color locus.
  • the first and second emission regions of the first type are adjacent to one another.
  • adjacent to each other means that the first and the second
  • Emission region of the first type spaced apart directly or indirectly next to each other in lateral directions are arranged. If the first and second emission regions are arranged directly adjacent, no further emission region is arranged between the first and the second adjacent emission region in lateral directions.
  • the further emission range can be an emission range of a second or third type.
  • the first and second emission regions of the second type are adjacent to one another.
  • adjacent to each other means that the first and the second
  • Emission region of the second type spaced apart directly or indirectly next to each other in lateral directions are arranged. If the first and second emission regions are arranged directly adjacent, no further emission region is arranged between the first and the second adjacent emission region in lateral directions.
  • the further emission range can be an emission range of a first or third type.
  • the drive device is designed to operate all emission regions separately from one another. Each emission region is electrically coupled to the drive device separately from other emission regions. By means of the drive device, all emission regions can be operated individually with a predetermined current and / or a predetermined voltage. In accordance with at least one embodiment of the light-emitting module, the drive device is designed to operate the emission regions of the first type redundantly.
  • Emission range is not operated by the drive device.
  • an emission range of the same type assumes the function of the defective emission range.
  • the drive device is designed to operate the emission regions of the second type redundantly.
  • a plurality of emission regions adapted to emit light during operation comprising
  • the first color location is different from the second color location
  • the first and second emission regions of the first type are adjacent to one another,
  • the drive device is designed to all
  • the drive device is designed to, the
  • the drive device is designed to, the
  • Light-emitting modules may comprise one or more pixels. Each pixel can turn one each
  • each pixel fails, that is, its function in the light-emitting module is no longer met.
  • the light-emitting module as or in a display device, such as a so-called video wall, with a particularly small distance between individual pixels, a variety of
  • the emission regions of a pixel can be part of a common or different
  • Then be light-emitting semiconductor chip.
  • a segmented pixel of a light-emitting module comprises at least two emission regions of each type adjacent to each other are arranged.
  • the two adjacent emission regions of the same type can be operated redundantly to each other by means of the drive device.
  • the emission ranges are dimensioned so that the brightness of a single
  • Emission range of one type per pixel is sufficient for the application of the light-emitting module.
  • the lateral extent of a single emission region is sufficiently small that the resolution of the
  • Emission ranges is higher than the resolution of the pixels, which is required for the respective application.
  • the individual emission regions can be operated separately from one another, so that in the case of a defect of a first emission range, this is no longer operated and the second adjacent emission region of the same kind additionally or with a higher current
  • the drive device is designed to detect a defective emission range. A broken one
  • Emission range for example, has a faulty electrical contact, so that at a given
  • Voltage does not flow the desired currents.
  • the intended operation with small currents is not possible.
  • the defect may occur in the form of a shunt which, due to parasitic parallel currents, reduces the efficiency of the emission region.
  • the detection of a defective emission range by means of the drive device can take place, for example, during the operation of the emission range.
  • the current-voltage characteristic of each emission region is compared with a predetermined desired value, which in the
  • defects of the emission regions can be detected immediately before or during operation, whereby a test of the
  • Emission ranges can be circumvented. This allows a particularly cost-effective production of the module.
  • the drive device is designed not to operate a defective emission range.
  • Control device is designed to all Emission areas to operate separately from each other. If an emission range is defective, it will be replaced by the
  • Light-emitting module increases if defective
  • the drive device is designed to compensate for a defect of a first emission region of a type by means of operating a second emission region of the same type.
  • the second emission range is operated such that the defect of the first emission range is imperceptible to the viewer.
  • the second emission region can be operated with a current with which the first emission region would be operated if this were not defective.
  • the drive device has a plurality of Operating conditions on.
  • operating state the control device is, for example, can be directly related to whether a defective emission range is detected and how it is detected by the
  • Control device is compensated.
  • the drive device has a common operating state for emission regions which are operated redundantly to one another.
  • the drive device can be used for several groups of
  • the drive device for emission regions of the first type operated redundantly to one another can be in an operating state and can be located in a different operating state for emission regions of the second type operated redundantly to one another.
  • the drive device can have operating states in which properties, for example the
  • the drive device operates in a first
  • the first and the second emission range are in
  • the first and the second emission range can be used with a maximum of 50 percent of their emissions
  • the drive device in a second operating state does not operate the first emission region, this first emission region being defective, and the second emission region of the same type having a current, wherein the current is greater than a current with which the second emission region
  • Emission range of the same kind is operated in the first operating state.
  • the second emission region In the second operating state, the second emission region is energized in a predefined manner so that it emits light as intended.
  • the defect of the first emission region In the second operating state, the defect of the first emission region by means of a higher current of the second
  • the second emission region is not operated with its maximum radiation power, so that in the case of a defect of the first emission region
  • Radiation power of the second emission range can be increased.
  • Radiation power of the second emission range can be increased.
  • the drive device in a third operating state operates the first emission region and does not operate the second emission region of the same type, wherein the first and the second emission range are not defective.
  • the second emission region is not energized, so that it does not emit light.
  • the first emission region is energized in a predetermined manner so that it emits light as intended.
  • neither the first nor the second emission region has a defect.
  • the light-emitting module has a sufficiently high density of emission regions, so that it is sufficient to operate only a part of the emission regions in order to achieve the desired radiation power.
  • the drive device does not operate the first emission region in a fourth operating state
  • Operating state is impressed by the driving device no current in the first emission range, so that it does not emit light.
  • current is impressed into the second emission region so that it emits light in a predefined manner.
  • the first emission range is defective. This defect of the first emission range is compensated by operating the second emission range.
  • the radiation power and the color locus in the first operating state and in the second operating state are advantageousously, the radiation power and the color locus in the first operating state and in the second operating state
  • Emission range is only operated if a
  • the light-emitting module has at least a first and a second emission region of third type which emit light of a third color locus, wherein the third color locus is different from the first and the second color locus, the first and the second emission region of the third type are adjacent to each other, and the
  • the emission regions of the third type may have all or part of the aforementioned features of the emission regions of the first and / or second type.
  • the emission areas of the third kind differ only in their color locus from the
  • the first color location is in red
  • the light-emitting module is particularly suitable for use in a display device.
  • the module comprises a plurality of light-emitting semiconductor chips.
  • the semiconductor chips may be
  • emission regions of different types are arranged together on one of the semiconductor chips.
  • the semiconductor chips are in turn arranged at a distance from one another in a lateral plane, so that emission regions which lie on
  • the semiconductor chips each comprise a layer stack which has grown epitaxially.
  • the layer stack comprises a p-doped semiconductor layer, an n-doped semiconductor layer and an active layer in which electromagnetic radiation in the visible range is generated during operation.
  • an emission region comprises exactly one active layer which is adapted to emit electromagnetic ⁇ magnetic radiation.
  • the active layer may be, for example, one, two or more quantum well layers
  • barrier layers include, which may be spaced apart by barrier layers.
  • the multiple emission regions of different types which are arranged together on a semiconductor chip, are not arranged in direct contact with each other.
  • at least the active layer and a doped layer of the semiconductor chip is severed transversely or perpendicular to the lateral plane, so that each of the emission regions comprises a part of the active layer, which are spaced from the parts of the active layer, the other emission regions of the semiconductor chip is electrically isolated for example by means of an electrically insulating material.
  • Electromagnetic radiation can be, for example, radiation of the first, second or third color locus, so that these emission regions emit the electromagnetic radiation generated in the active layer.
  • Emission regions which emit radiation of a color locus which does not correspond to the color locus of the radiation generated in the active layer have conversion layers which have a
  • the conversion layers are on the Emission side of the semiconductor chip arranged.
  • the emission side is the side of the semiconductor chip through which a large part of the electromagnetic radiation is emitted during operation.
  • the second type emission regions may comprise a second type conversion layer by which the electromagnetic radiation generated in operation in the active layer is converted to longer wavelength radiation.
  • emission regions of the third type may comprise a conversion layer of the third type, by means of which the electromagnetic radiation which is generated in operation in the active layer, in
  • Emission regions of the first type may comprise a conversion layer of the first type, by means of which the electromagnetic radiation generated in the active layer is converted into radiation of a longer wavelength range.
  • the emission regions of the first kind may be free of a conversion layer and, for example, emit the blue light generated directly in the active layer.
  • the emission regions of different types which are arranged together on a semiconductor chip, have the same semiconductor layer stack. That is, the
  • Emission regions of different types are produced in the same epitaxial process step and the individual layers of the layer stack have the same
  • the emission areas if on a common
  • Semiconductor chip are arranged, with particularly low
  • Distance in lateral directions to each other are arranged. For example, the distance in a lateral direction between two emission regions on a common
  • Semiconductor body be less than 15 ym.
  • Semiconductor body be less than 15 ym.
  • emission areas of the same kind which on one
  • individual emission ranges are particularly low.
  • Semiconductor chips have a common, continuous active area. The individual emission regions are then connected to the p-doped by means of separate contacts
  • the semiconductor chips may in particular be light-emitting diode chips. In this case, two or more emission regions of the same type are arranged together on one of the semiconductor chips.
  • the semiconductor chips are in turn arranged at a distance from one another in a lateral plane, so that emission regions which lie on
  • the semiconductor chips each comprise a layer stack which has grown epitaxially.
  • the layer stack comprises a p-doped semiconductor layer, an n-doped semiconductor layer and an active layer in which electromagnetic radiation in the visible range is generated during operation.
  • the emission regions of the same type, which are arranged together on a semiconductor chip, have the same
  • Emission regions of the same type are produced in the same epitaxial process step, and the individual layers of the layer stack have the same material composition within a tolerance range.
  • the thicknesses of the individual layers of the layer stack are the
  • the multiple emission regions of the same kind, which are arranged together on a semiconductor chip, are not in direct contact with each other.
  • the emission regions when arranged on a semiconductor chip, can be particularly close
  • Emission areas of the same kind are particularly low.
  • Emission areas of different types can be manufactured separately.
  • the semiconductor chip with the optimum for the emission regions of any kind the semiconductor chip with the optimum for the emission regions of any kind.
  • light-emitting module has a first emission area and two adjacent to the first emission area second
  • Emission range and the two second emission regions emit light of the same color location within a tolerance range.
  • the drive device is in a fifth
  • Compensate emission range During compensation, the corresponding second emission regions are operated with an increased radiation power so that the defect of the first emission region is imperceptible.
  • the two second emission regions which compensate for a defective first
  • Emission range is compensated only by means of a single second emission range. This will be the
  • more than two emission regions of one type which are arranged adjacent to a first defective emission region of the same type, can also be used to compensate for the
  • Defect can be used.
  • a common redundant second emission area of this type is assigned to a plurality of first emission areas of the same type.
  • the sum is second redundant
  • Display device particularly includes one here
  • the light emitting module includes all features described for the light-emitting module. That is, all features described for the light-emitting module are disclosed for the display device and vice versa. According to at least one embodiment, the
  • Display device a light-emitting module described herein, wherein a pixel of the display device comprises a first and a second emission region of each type.
  • the display device comprises a plurality of
  • Display device comprises a first and a second emission region of each type, so that each pixel can be operated redundantly and the defect of a first
  • a display device which per pixel at least two emission regions of a kind
  • each pixel of the display device includes, particularly robust and durable, since each pixel of the display device can emit radiation intended, despite a defective emission range.
  • FIGS. 4A, 4B and 4C show, in a schematic top view and sectional views, exemplary embodiments of a semiconductor chip having emission regions of a type which in embodiments of light-emitting modules described here and described herein
  • Display devices can be used.
  • FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D, 7A and 7B show a schematic plan view and a sectional view
  • FIGS. 8A, 8B and 8C show, in a schematic plan view and sectional illustration, exemplary embodiments of a light-emitting module described here. 9 shows a schematic plan view
  • FIG. 1A shows a schematic plan view of a first 201 and a second emission region 202 of the same type.
  • the illustrated emission regions 201, 202 are shown in FIG. 1A
  • Emission areas are operated. For example, both emission ranges are at 50 percent of their maximum
  • FIG. 1B shows a schematic top view of the first 201 and second 202 emission regions of the same type, which are also shown in FIG. 1A.
  • the first 201 and second 202 emission regions are operated redundantly to one another by means of the drive device 2.
  • the illustrated in Figure 1B Control device 2 is in a second
  • Emission area 202 has no defect. Due to the defect of the first emission area 201, the
  • Emission range 201 compensated by means of the second emission region 202 of the same kind, so that the defect of the first
  • Emission range 201 is imperceptible to a viewer.
  • FIGS. 2A and 2B show a second concept for the
  • FIG. 2A shows a schematic plan view of a first emission region 201 and a second emission region 202, which are arranged at a distance from one another in the lateral plane A.
  • Emission areas 201, 202 are from a
  • Control device 2 operated redundantly to each other.
  • the drive device 2 shown in FIG. 2A is in a third operating state B3. In the one shown here
  • Emission range 201 for example, with maximum Radiated power operated.
  • the second emission area is not operated.
  • FIG. 2B shows a schematic plan view of the first 201 and second 202 emission regions, which are also shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2A shows emission regions 201, 202 which are operated redundantly to one another with the drive device 2.
  • Control device 2 is located in a fourth
  • the first emission region 201 has a defect, which is detected by the drive device 2. This defect is indicated by an "X" in Fig. 2B. Due to the defect, the first emission region 201 of the
  • Control device 2 not operated.
  • the defect is compensated by the operation of the second emission region 202, so that the defect of the first emission region 201 is imperceptible to a viewer.
  • the second emission region 202 is operated with the same current as the first emission region 201 in the third operating state B3.
  • Emission regions may be part of a light-emitting module described herein as well as a display device described herein and may be spaced apart in a lateral plane A adjacent to further emission regions of the same or different kind.
  • Emission regions can have an arbitrary contour, for example a circular or a polygonal contour, in the lateral plane A.
  • FIG. 3A shows a schematic top view of a light-emitting module 1 according to a first exemplary embodiment described here.
  • the light-emitting module 1 comprises nine emission regions, which are arranged at the grid points of a regular rectangular grid.
  • Emission areas are designed to emit light during operation.
  • the emission regions comprise at least a first 101 and a second 102 emission region of the first type, which emit light of a first color locus and at least a first 201 and a second 202 emission region of the second type, which emit light of a second color locus.
  • the light-emitting module 1 comprises a
  • Control device 2 for energizing the emission areas.
  • the first color location is different from the second one
  • the first 101 and second 102 emission regions of the first type are adjacent to one another, and the first 201 and second emission regions 201 of the second type are adjacent to one another.
  • the drive device 2 is designed to operate all emission areas separately from each other. By means of the drive device 2, the Emission regions of the first type 101, 102 operated redundantly to each other and the emission regions of the second kind 201, 202 operated redundantly to each other. In the embodiment shown, none of
  • the emission areas are operated at 50% of their maximum radiant power.
  • the drive device 2 For reasons of clarity, only a single electrically conductive connection between the emission areas and the drive device 2 is shown, which, however, has one
  • FIG. 3B shows a schematic plan view of the light-emitting module 1 according to the first exemplary embodiment described here. In contrast to that
  • Light emitting module 1 which is shown in Figure 3A, a first emission region of the second type 201 has a defect.
  • the drive device 2 is located in the fifth operating state B5 for the redundantly operated emission regions of the second type 201, 202.
  • the defective emission region of the second type 201 is not operated by the drive device.
  • Emission range with a higher radiation power operated, as without the defect of the first emission range.
  • the emission regions of the same type 202 adjacent to the defective emission region 201 are operated at 75% of their maximum radiation power in the fifth operating state B5 of the drive device 2. Because of
  • Clarity is only a part of the electrically conductive connections between the emission areas and the
  • the emission areas of the first 101, 102 and third 301, 302 type have no defect and are of the
  • FIG. 3C shows a schematic plan view of a light-emitting module 1 according to the first embodiment described here
  • the first emission region of the second type 201 has a defect.
  • the drive device 2 is located in the second operating state B2 for the redundantly operated emission regions of the second type 201, 202.
  • the defective emission region of the second type 201 is not operated by the drive device.
  • the defect of the emission region 201 is compensated by means of one of the adjacent second emission regions of the second type 202 by increasing its radiation power.
  • the radiation power of a further second emission region of the second type 202, which is also arranged adjacent to the defective emission region 201, is determined by means of the
  • the emission areas of the first 101, 102 and third 301, 302 type have no defect and are of the
  • Emission range of the same type 202 compensated.
  • the defect of a first emission region of another type of neighboring emission regions of this other type can be compensated.
  • a defect of a first emission region of the first type 101 can be produced by means of a higher radiation output of an adjacent or a plurality of emission regions
  • the defect of a first emission region of the third type 301 can by means of the increased radiation power of an adjacent or several
  • FIG. 4A shows a schematic plan view of a
  • Semiconductor chip 20 which comprises three emission regions of the same kind.
  • the semiconductor chip 20 may be part of a light-emitting module 1.
  • the emission regions 201, 202 are arranged side by side in the lateral direction L.
  • Each of the emission regions has a first contact structure 21, by means of which the individual emission regions can be contacted and operated separately from one another.
  • the first contact structure 21 is arranged on the emission side 15 of the semiconductor chip 20, by means of which during operation a large part of the radiation is emitted.
  • the emission areas are on a common Growth substrate grown epitaxially in a joint process.
  • FIG. 4B shows a schematic sectional illustration of a semiconductor chip 20 shown in FIG. 4A along the
  • the emission regions 201, 202 have a common second contact 22 on their underside facing away from the first contact structure 21. By means of the second contact 22, all three emission regions 201, 202 are contacted together in an electrically conductive manner and
  • FIG. 4C shows a schematic sectional illustration of an optoelectronic semiconductor chip described in FIG. 4A along the drawn line A-A.
  • FIG. 4C shows an alternative embodiment to the embodiment in FIG. 4B. In contrast to that shown in Figure 4B
  • the emission regions 201, 202 have separate second contacts 22, by means of which the
  • the second contacts 22 are on the first contact 201 facing away from the
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a
  • Light-emitting module 1 which is formed from a plurality of semiconductor chips 20.
  • the semiconductor chips comprise either three emission regions of the first 101, 102, the second 201, 202 or the third 301, 302 type
  • Semiconductor chips 20 are arranged at a distance from one another in the lateral plane A. Three semiconductor chips 20 with
  • Emission regions of the first, second and third types form a pixel of the light-emitting module 1.
  • a first pixel of the light-emitting module 1 In the embodiment shown, a first
  • the defective emission region is identified by an "X.”
  • the drive device is located in the fifth operating state B5 for the redundantly operated emission regions of the third type 301, 302, of which one of the emission regions has a defect, thereby compensating for the first defective emission region of the third type 301, the second type second emission regions 302 adjacent to the defective emission region 301 are operated so that the semiconductor chip 20 having a defective emission region 301 within one
  • Tolerance range has the same radiant power, as the semiconductor chips 20 of the same kind, which have no defective emission range.
  • the defective emission region 301 is imperceptible to a viewer without technical aids.
  • Emission regions may be arranged on a semiconductor chip 20.
  • a light-emitting module 1 may include a larger or smaller number of semiconductor chips 20. In general, emission ranges are preferred arranged differently to each other, so that they form a pixel 10, with the
  • a pixel 10 comprises at least a first and two second emission regions of each type.
  • a pixel 10 is fully functional in the case of a defect of one of the emission regions, since the defect can be compensated by means of the neighboring emission regions of the same kind.
  • FIG. 6A shows a schematic plan view of a
  • the emission regions are arranged on a common semiconductor chip 20. That is, the emission regions of different types are manufactured in a common process and comprise the same materials.
  • the individual emission areas can be operated separately from each other. All except the emission areas which form the upper left corner and the lower right corner of the light emitting module
  • Emission regions of the semiconductor chip a defect. All emission areas are operated by the drive device 2 in the first operating state Bl.
  • the regular rectangular grid may have more or fewer grid points at which the
  • Emission ranges are arranged so that the
  • the light-emitting module 1 more or less columns and / or Includes lines.
  • the number of columns may be different than the number of rows.
  • Figures 6B, 6C and 6D show sectional views
  • FIG. 6B shows a semiconductor chip which is located on its underside facing away from the emission side 15 has first 21 and second 22 contacts, by means of which the individual emission regions 101, 201, 301 of the semiconductor chip 20 can be electrically contacted and operated separately from each other.
  • the emission region of the first type 101 has a conversion element of the first type 1000, which converts the electromagnetic radiation generated in the semiconductor chip 20 into electromagnetic radiation of another wavelength range, so that the surface of the region facing away from the semiconductor chip 20
  • Conversion element of the first type 1000 radiation of the first color location is emitted.
  • the emission region of the second type 201 has a conversion element of the second type 2000, which converts electromagnetic radiation generated in the semiconductor chip 20 into electromagnetic radiation of a different wavelength range, so that the surface of the region facing away from the semiconductor chip 20
  • Conversion element of the second type 2000 radiation of the second color locus is emitted.
  • the first emission region of the third type 301 has no conversion element in this example.
  • the im Semiconductor chip 20 generated electromagnetic radiation
  • the first emission region of third type 301 may comprise a conversion element of the third type, which converts the electromagnetic radiation generated in the semiconductor chip into radiation of the third
  • FIG. 6C shows an alternative embodiment of the semiconductor chip 20 shown in FIG. 6B, which has a thinned substrate.
  • the substrate may be thinned to at most 20% of its original thickness. This allows in particular an improved dissipation of heat generated during operation by the substrate.
  • FIG. 6D shows an alternative embodiment of the semiconductor chip shown in FIG. 6B, wherein an additional insulation material 25 surrounds the first 21 and second contacts 22 in the lateral plane A and cohesively engages with the underside facing away from the emission side 15 and
  • Insulating material so that the emission regions 101, 201, 301 can be electrically contacted and operated by means of the first 21 and second 22 contacts.
  • the insulating material 25 serves for
  • FIG. 7A shows a light-emitting module 1, which comprises first 101, 201, 301 and second 102, 202, 302
  • Emission ranges of different types includes.
  • Emissive regions 101, 102, 201, 202, 301, 302 are in two rows in a lateral plane A next to each other in one common semiconductor chip 20 arranged.
  • a second contact structure 22 is arranged, by means of which the one adjacent to the second contact structure 22 in each case
  • Emission range can be contacted and operated.
  • the emission areas are electrically conductive with the
  • Emission areas in the first operating state Bl is.
  • the electrical connection between the drive device 2 and the emission regions is not shown in FIG. 7A.
  • FIG. 7B shows a schematic sectional illustration of a semiconductor chip constructed as in FIG. 7A, wherein only a first emission region of first 101, second 201 and third type 301 is shown in each case.
  • the first emission region of the first type 101 has a conversion element of the first type 1000, wherein in operation by the side facing away from the semiconductor chip 20 side of the conversion element of the first type 1000 electromagnetic radiation of the first color location is emitted.
  • the emission area of the second type 201 has
  • Emission region of the third type has no conversion element, wherein in operation by the emission side 15 of the first emission region of the third type 301 electromagnetic
  • FIG. 8A shows a schematic plan view of a further exemplary embodiment of a light-emitting module 1 described here.
  • the light-emitting module comprises a first and a second emission region of first 101, 102, second 201, 202 and third 301, 302 types.
  • the emission regions are in a lateral plane A
  • the light emitting module 1 is formed of a single semiconductor chip 20.
  • three emission regions of different types are arranged in a column 51 along the drawn line B-B. Orthogonal thereto in the lateral plane A are three emission regions
  • the emission areas are electrically conductive with the
  • Emission areas in the first operating state Bl is.
  • the electrical connection between the drive device 2 and the emission regions is not shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8B shows a schematic sectional view along the line A-A shown in FIG. 8A.
  • Emission regions of a line 52 have a common first contact 21, which is exposed on the underside of the semiconductor chip 20 facing away from the emission side 15
  • the emission areas of a row have separate second contacts 22, via which they can be contacted separately electrically.
  • the emission regions of different types have a common semiconductor chip on which
  • Conversion element third type 3000 is arranged.
  • FIG. 8C shows a schematic sectional view of the light-emitting module 1 shown in FIG. 8A along the drawn line B-B.
  • the emission areas of the first 101, second 201 and third 301 types in a column have a common second contact 22, over which the
  • Emission regions can be contacted electrically conductive together.
  • the emission regions of a column have separate first contacts 21 via which they can each be contacted and operated separately in an electrically conductive manner.
  • FIG. 9 shows a schematic plan view of a
  • Display device 50 which a plurality of light-emitting
  • Module 1 as shown in Figure 8A comprises.
  • the light-emitting modules 1 are spaced apart in a lateral plane A on a support 40 at the
  • the carrier 40 may be a printed circuit board, which is a basic body of a
  • Plastic material or a ceramic material may include.
  • the individual light-emitting modules 1 are made by means of wire bonding or by means of planar connections 31 (English: planar
  • interconnect are electrically conductively connected to each other. In each case, those are arranged in a column 51
  • Emission areas electrically conductively connected to each other and arranged in a row 52 emission regions electrically conductively connected to each other.
  • Vias 32 in the carrier 40 may be the

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Modul (1) mit: • - einer Vielzahl von Emissionsbereichen, die dazu ausgebildet sind, im Betrieb Licht zu emittieren, umfassend zumindest einen ersten (101) und einen zweiten (102) Emissionsbereich erster Art, die Licht eines ersten Farbortes emittieren und zumindest einen ersten (201) und einen zweiten (202) Emissionsbereich zweiter Art, die Licht eines zweiten Farbortes emittieren, und • - einer Ansteuervorrichtung (2) zur Bestromung der Emissionsbereiche, wobei: • - mehrere der Emissionsbereiche auf einem gemeinsamen Halbleiterchip angeordnet sind, • - der erste Farbort unterschiedlich vom zweiten Farbort ist, • - der erste (101) und zweite (102) Emissionsbereich erster Art zueinander benachbart sind, • - der erste (201) und zweite (202) Emissionsbereich zweiter Art zueinander benachbart sind, • - die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, alle Emissionsbereiche getrennt voneinander zu betreiben, • - die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, die Emissionsbereiche erster Art (101, 102) redundant zu betreiben, und • - die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, die Emissionsbereiche zweiter Art (201, 202) redundant zu betreiben.

Description

LICHTEMITTIERENDES MODUL UND ANZEIGEVORRICHTUNG MIT DIESEM
Beschreibung
Es wird ein lichtemittierendes Modul angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein lichtemittierende Modul anzugeben, welches besonders zuverlässig und robust ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein lichtemittierendes Modul anzugeben, welches mit einer besonders hohen Ausbeute funktionstüchtiger
lichtemittierender Module hergestellt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls umfasst das lichtemittierende Modul eine Vielzahl von Emissionsbereichen, die dazu ausgebildet sind, im Betrieb Licht zu emittieren. Unter Licht wird dabei
elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen UV- Strahlung und Infrarot-Strahlung, insbesondere sichtbares Licht verstanden. Die Emissionsbereiche können unter anderem auf einem Halbleitermaterial, insbesondere auf einem Nitrid- Verbindungs-Halbleitermaterial , basieren. Zusätzlich können die Emissionsbereiche ein Lumineszenzkonversionsmaterial umfassen .
Die Emissionsbereiche der Vielzahl von Emissionsbereichen können in einer lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordnet sein. Die lateralen Richtungen sind dabei
diejenigen Richtungen, die zu einer Haupterstreckungsebene des Moduls, im Folgenden auch „laterale Ebene genannt", parallel verlaufen. Beispielsweise können die
Emissionsbereiche im Rahmen der Herstellungstoleranz an den Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters, zum Beispiel eines Rechteckgitters, angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls umfasst die Vielzahl von Emissionsbereichen zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Emissionsbereich erster Art, die Licht eines ersten Farbortes emittieren. Der erste und der zweite Emissionsbereich erster Art sind lateral beabstandet zueinander angeordnet, wobei der erste und der zweite Emissionsbereich erster Art lateral benachbart
zueinander angeordnet sein können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls umfasst das lichtemittierende Modul zumindest einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich zweiter Art, die Licht eines zweiten Farbortes emittieren. Der erste und der zweite Emissionsbereich zweiter Art sind lateral beabstandet zueinander angeordnet, wobei der erste und der zweite
Emissionsbereich zweiter Art lateral benachbart zueinander angeordnet sein können. Die Emissionsbereiche erster Art und zweiter Art sind in der gleichen lateralen Ebene lateral beabstandet zueinander angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls umfasst das lichtemittierende Modul eine
Ansteuervorrichtung zur Bestromung der Emissionsbereiche. Die Ansteuervorrichtung ist elektrisch leitend an die
Emissionsbereiche gekoppelt. Die Ansteuervorrichtung ist dazu ausgebildet, Emissionsbereiche im Betrieb separat voneinander zu betreiben. Dazu kann die Ansteuervorrichtung zum Beispiel eine Strom- oder Spannungsquelle sowie eine
Regelungselektronik umfassen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist der erste Farbort unterschiedlich von dem zweiten Farbort. Insbesondere ist es möglich, dass die
Emissionsbereiche unterschiedliche Art Licht
unterschiedlicher Spektralfarben emittieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls sind der erste und der zweite Emissionsbereich erster Art zueinander benachbart. „Zueinander benachbart" heißt in diesem Zusammenhang, dass der erste und der zweite
Emissionsbereich erster Art zueinander beabstandet mittelbar oder unmittelbar nebeneinander in lateralen Richtungen angeordnet sind. Sind der erste und zweite Emissionsbereich unmittelbar benachbart angeordnet, so ist zwischen dem ersten und dem zweiten benachbarten Emissionsbereich in lateralen Richtungen kein weiterer Emissionsbereich angeordnet.
Zwischen zwei unmittelbar benachbart angeordneten
Emissionsbereichen existiert also eine gerade
Verbindungslinie in der lateralen Ebene, welche keinen weiteren Emissionsbereich durchkreuzt. Sind der erste und der zweite Emissionsbereiche mittelbar benachbart angeordnet, so ist zwischen dem ersten und dem zweiten benachbarten
Emissionsbereich in lateraler Richtung ein weiterer
Emissionsbereich angeordnet. Der weitere Emissionsbereich kann ein Emissionsbereich einer zweiten oder dritten Art sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls sind der erste und der zweite Emissionsbereich zweiter Art zueinander benachbart. „Zueinander benachbart" heißt in diesem Zusammenhang, dass der erste und der zweite
Emissionsbereich zweiter Art zueinander beabstandet mittelbar oder unmittelbar nebeneinander in lateralen Richtungen angeordnet sind. Sind der erste und zweite Emissionsbereich unmittelbar benachbart angeordnet, so ist zwischen dem ersten und dem zweiten benachbarten Emissionsbereich in lateralen Richtungen kein weiterer Emissionsbereich angeordnet.
Zwischen zwei unmittelbar benachbart angeordneten
Emissionsbereichen existiert also eine gerade
Verbindungslinie in der lateralen Ebene, welche keinen weiteren Emissionsbereich durchkreuzt. Sind der erste und der zweite Emissionsbereiche mittelbar benachbart angeordnet, so ist zwischen dem ersten und dem zweiten benachbarten
Emissionsbereich in lateraler Richtung ein weiterer,
insbesondere genau ein weiterer, Emissionsbereich angeordnet. Der weitere Emissionsbereich kann ein Emissionsbereich einer ersten oder dritten Art sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, alle Emissionsbereiche getrennt voneinander zu betreiben. Jeder Emissionsbereich ist separat von anderen Emissionsbereichen elektrisch an die Ansteuervorrichtung gekoppelt. Mittels der Ansteuervorrichtung können alle Emissionsbereiche einzeln mit einem vorgegebenen Strom und/oder einer vorgegebenen Spannung betrieben werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, die Emissionsbereiche erster Art redundant zu betreiben.
„Redundant betreiben" heißt hier und im Folgenden, dass im Falle eines Defekts eines ersten Emissionsbereiches
bestimmter Art ein zweiter Emissionsbereich der gleichen Art diesen Defekt kompensiert und der erste defekte
Emissionsbereich von der Ansteuervorrichtung nicht betrieben wird. Im Falle eines Defekts eines Emissionsbereiches übernimmt also ein Emissionsbereich gleicher Art die Funktion des defekten Emissionsbereichs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, die Emissionsbereiche zweiter Art redundant zu betreiben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein
lichtemittierendes Modul angegeben, mit
- einer Vielzahl von Emissionsbereichen, die dazu ausgebildet sind, im Betrieb Licht zu emittieren, umfassend
zumindest einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich erster Art, die Licht eines ersten Farbortes emittieren und zumindest einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich zweiter Art, die Licht eines zweiten Farbortes emittieren, und
- einer Ansteuervorrichtung zur Bestromung der
Emissionsbereiche,
wobei
- der erste Farbort unterschiedlich vom zweiten Farbort ist,
- der erste und zweite Emissionsbereich erster Art zueinander benachbart sind,
- der erste und zweite Emissionsbereich zweiter Art
zueinander benachbart sind,
- die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet ist, alle
Emissionsbereiche getrennt voneinander zu betreiben,
- die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die
Emissionsbereiche erster Art redundant zu betreiben, und
- die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die
Emissionsbereiche zweiter Art redundant zu betreiben
Einem hier beschriebenen lichtemittierenden Modul liegt dabei unter anderem die folgende Überlegung zugrunde. Lichtemittierende Module können einen oder mehrere Bildpunkte umfassen. Jeder Bildpunkt kann wiederum je einen
Emissionsbereich jeder Art umfassen, die in der lateralen Ebene zueinander benachbart angeordnet sind. Ein Defekt eines Emissionsbereichs führt im Allgemeinen dazu, dass der
jeweilige Bildpunkt ausfällt, das heißt, seine Funktion im lichtemittierenden Modul nicht weiter erfüllt. Aus
Kostengründen wird bei Auftreten eines Defekts eines
Emissionsbereichs dieser Defekt üblicherweise nicht behoben, da Analyse- und Nacharbeitungskosten zu hoch wären.
Insbesondere im Rahmen der Anwendung des lichtemittierenden Moduls als oder in einer Anzeigevorrichtung, wie zum Beispiel einer sogenannten Videowand, mit besonders kleinem Abstand zwischen einzelnen Bildpunkten, wird eine Vielzahl von
Bildpunkten in einer lateralen Ebene nebeneinander
angeordnet. Die Emissionsbereiche eines Bildpunktes können dabei Teil eines gemeinsamen oder unterschiedlicher
lichtemittierender Halbleiterchips sein. Die
unterschiedlichen Halbleiterchips sind in der lateralen Ebene beabstandet zueinander angeordnet und beispielsweise mittels einer planaren Verbindung (Englisch: planar interconnect ) miteinander verbunden. Ein nachträgliches Korrigieren eines defekten Emissionsbereichs wäre nur unter hohem Aufwand möglich. Je nach Anforderungen an ein lichtemittierendes Modul, kann bereits der Ausfall einzelner Bildpunkte
intolerabel sein.
Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass eine gezielte Segmentierung einzelner Bildpunkte die oben genannten
Probleme lösen kann. Ein segmentierter Bildpunkt eines lichtemittierenden Moduls umfasst mindestens jeweils zwei Emissionsbereiche jeder Art, die zueinander benachbart angeordnet sind. Die zwei benachbarten Emissionsbereiche gleicher Art können mittels der Ansteuervorrichtung redundant zueinander betrieben werden. Die Emissionsbereiche sind so dimensioniert, dass die Helligkeit eines einzelnen
Emissionsbereichs einer Art pro Bildpunkt für die Anwendung des lichtemittierenden Moduls ausreichend ist. Zusätzlich ist die laterale Ausdehnung eines einzelnen Emissionsbereichs ausreichend klein, so dass die Auflösung der
Emissionsbereiche höher ist als die Auflösung der Bildpunkte, welche für die jeweilige Anwendung benötigt wird. Mittels der Ansteuervorrichtung können die einzelnen Emissionsbereiche separat voneinander betrieben werden, so dass im Falle eines Defekts eines ersten Emissionsbereichs dieser nicht mehr betrieben wird und der zweite benachbarte Emissionsbereich gleicher Art zusätzlich oder mit einem höheren Strom
betrieben wird.
Vorteilhafterweise können mittels eines derartigen
lichtemittierenden Moduls Defekte einzelner Emissionsbereiche kompensiert werden. Dadurch bleibt ein lichtemittierendes Modul trotz einzelner defekter Emissionsbereiche voll
funktionsfähig, was bei der Herstellung die Ausbeute von funktionsfähigen lichtemittierenden Modulen erhöht und deren Zuverlässigkeit verbessert. Zusätzlich kann ein Testen und Vorsortieren der lichtemittierenden Halbleiterchips, aus denen die lichtemittierenden Module gebildet werden,
vermieden werden, was wiederrum die Herstellungskosten des lichtemittierenden Moduls verringert. Des Weiteren wird bei herkömmlichen lichtemittierenden Modulen, bis zu 50% der Oberfläche für redundante Emissionsbereiche benötigt. Die Segmentierung eines Emissionsbereichs in mehrere kleinere Emissionsbereiche, die unterhalb der für die jeweilige
Anwendung benötigten Auflösungsgrenze liegen, ermöglicht für mehrere Emissionsbereich einen gemeinsamen redundanten
Emissionsbereich zu verwenden. Somit wird vorteilhafterweise ein geringerer Anteil der Oberfläche des lichtemittierenden Moduls für redundante Emissionsbereiche benötigt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, einen defekten Emissionsbereich zu detektieren. Ein defekter
Emissionsbereich weist beispielsweise eine fehlerhafte elektrische Kontaktierung auf, so dass bei einer gegebenen
Spannung nicht die gewünschten Ströme fließen. Beispielsweise ist im Falle eines Defektes eines Emissionsbereichs der bestimmungsgemäße Betrieb mit kleinen Strömen nicht möglich. Alternativ kann der Defekt in Form eines Nebenschlusses auftreten, wodurch aufgrund parasitärer Parallelströme die Effizienz des Emissionsbereichs verringert ist.
Die Detektion eines defekten Emissionsbereichs mittels der Ansteuervorrichtung kann beispielsweise während des Betriebs des Emissionsbereichs stattfinden. Beispielsweise wird dabei die Stromspannungscharakteristik jedes Emissionsbereichs mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen, welcher im
bestimmungsgemäßen Zustand erreicht werden soll.
Vorteilhafterweise können Defekte der Emissionsbereiche unmittelbar vor oder während des Betriebs detektiert werden, wodurch im Herstellungsprozess ein Testen der
Emissionsbereiche umgangen werden kann. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Moduls. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, einen defekten Emissionsbereich nicht zu betreiben. Die
Ansteuervorrichtung ist dazu ausgebildet, alle Emissionsbereiche separat voneinander zu betreiben. Ist ein Emissionsbereich defekt, so wird dieser von der
Ansteuervorrichtung nicht betrieben, was bedeutet, dass keine Spannung an einem Emissionsbereich angelegt wird
beziehungsweise der defekte Emissionsbereich nicht bestromt wird. Vorteilhafterweise wird die Effizienz des
lichtemittierenden Moduls erhöht, wenn defekte
Emissionsbereiche nicht bestromt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, einen Defekt eines ersten Emissionsbereichs einer Art mittels des Betreibens eines zweiten Emissionsbereichs gleicher Art zu kompensieren. Dabei wird der zweite Emissionsbereich derart betrieben, dass der Defekt des ersten Emissionsbereichs für den Betrachter nicht wahrnehmbar ist. Beispielsweise kann im Falle eines Defektes eines ersten Emissionsbereichs der zweite Emissionsbereich mit einem Strom betrieben werden, mit dem der erste Emissionsbereich betrieben werden würde, falls dieser nicht defekt wäre. Der zweite Emissionsbereich
emittiert dann zum Beispiel Licht des gleichen Farbortes und der gleichen Helligkeit wie der nicht-defekte erste
Emissionsbereich. Vorteilhafterweise wird mittels der
Kompensation defekter Emissionsbereiche die Ausbeute an funktionsfähigen lichtemittierenden Modulen erhöht, da lichtemittierende Module trotz defekter Emissionsbereiche im bestimmungsgemäßen Betrieb verwendet werden können. Außerdem erhöht die Kompensation defekter Emissionsbereiche die
Lebensdauer und die Robustheit eines lichtemittierenden
Moduls.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls weist die Ansteuervorrichtung eine Vielzahl von Betriebszuständen auf. In welchem Betriebszustand sich die Ansteuervorrichtung befindet, kann beispielsweise in direktem Zusammenhang damit stehen, ob ein defekter Emissionsbereich detektiert ist und auf welche Weise dieser von der
Ansteuervorrichtung kompensiert wird. Die Ansteuervorrichtung weist für Emissionsbereiche, die redundant zueinander betrieben werden, einen gemeinsamen Betriebszustand auf. Die Ansteuervorrichtung kann sich für mehrere Gruppen von
redundant zueinander betriebenen Emissionsbereichen zur gleichen Zeit in unterschiedlichen Betriebszuständen
befinden. Beispielsweise kann sich die Ansteuervorrichtung für redundant zueinander betriebene Emissionsbereiche erster Art in einem Betriebszustand befinden und für redundant zueinander betriebene Emissionsbereiche zweiter Art in einem davon verschiedenen Betriebszustand befinden.
Des Weiteren kann die Ansteuervorrichtung Betriebszustände aufweisen, in denen Eigenschaften, beispielsweise das
Kleinstromverhalten, einzelner Emissionsbereiche gemessen werden. Insbesondere können diese Eigenschaften mittels der Ansteuervorrichtung selbst gemessen werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls betreibt die Ansteuervorrichtung in einem ersten
Betriebszustand den ersten Emissionsbereich und den zweiten Emissionsbereich gleicher Art, dabei ist keiner der
Emissionsbereiche defekt. In dem ersten Betriebszustand werden der erste und der zweite Emissionsbereich in
vorgegebener Weise bestromt, so dass diese bestimmungsgemäß Licht emittieren. Beispielsweise können der erste und der zweite Emissionsbereich mit maximal 50 Prozent ihrer
maximalen Strahlungsleistung betrieben werden.
Vorteilhafterweise wird in dem ersten Betriebszustand weder der erste noch der zweite Emissionsbereich am Maximum seiner möglichen Strahlungsleistung betrieben, wodurch die
Lebensdauer der einzelnen Emissionsbereiche erhöht wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls betreibt die Ansteuervorrichtung in einem zweiten Betriebszustand den ersten Emissionsbereich nicht, wobei dieser erste Emissionsbereich defekt ist, und den zweiten Emissionsbereich gleicher Art mit einem Strom, wobei der Strom größer ist als ein Strom, mit dem der zweite
Emissionsbereich gleicher Art im ersten Betriebszustand betrieben wird. In dem zweiten Betriebszustand wird der zweite Emissionsbereich in vorgegebener Weise bestromt, so dass dieser bestimmungsgemäß Licht emittiert. Im zweiten Betriebszustand wird der Defekt des ersten Emissionsbereichs mittels einer höheren Bestromung des zweiten
Emissionsbereichs kompensiert. Beispielsweise wird der zweite Emissionsbereich im ersten Betriebszustand nicht mit seiner maximalen Strahlungsleistung betrieben, so dass im Falle eines Defekts des ersten Emissionsbereichs die
Strahlungsleistung des zweiten Emissionsbereichs erhöht werden kann. Vorteilhafterweise wird im zweiten
Betriebszustand der Defekt eines ersten Emissionsbereichs kompensiert, sodass die von dem lichtemittierenden Modul emittierte Strahlungsleistung innerhalb eines
Toleranzbereichs genau so groß ist, wie im ersten
Betriebszustand. Somit ist der Defekt des ersten
Emissionsbereichs für den Betrachter nicht wahrnehmbar. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls betreibt die Ansteuervorrichtung in einem dritten Betriebszustand den ersten Emissionsbereich und betreibt den zweiten Emissionsbereich gleicher Art nicht, wobei der erste und der zweite Emissionsbereich nicht defekt sind. In dem dritten Betriebszustand wird der zweite Emissionsbereich nicht bestromt, so dass dieser kein Licht emittiert. Der erste Emissionsbereich wird in vorgegebener Weise bestromt, so dass dieser bestimmungsgemäß Licht emittiert. In dem dritten Betriebszustand weist weder der erste noch der zweite Emissionsbereich einen Defekt auf. Vorteilhafterweise weist das lichtemittierende Modul eine ausreichend hohe Dichte von Emissionsbereichen auf, sodass es ausreichend ist, nur einen Teil der Emissionsbereiche zu betreiben, um die gewünschte Strahlungsleistung zu erreichen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls betreibt die Ansteuervorrichtung in einem vierten Betriebszustand den ersten Emissionsbereich nicht und
betreibt den zweiten Emissionsbereich gleicher Art, wobei der erste Emissionsbereich defekt ist. In dem vierten
Betriebszustand wird von der Ansteuervorrichtung kein Strom in den ersten Emissionsbereich eingeprägt, so dass dieser kein Licht emittiert. In dem vierten Betriebszustand wird in den zweiten Emissionsbereich Strom eingeprägt, so dass dieser in vorgegebener Weise Licht emittiert. In dem vierten
Betriebszustand ist der erste Emissionsbereich defekt. Dieser Defekt des ersten Emissionsbereichs wird durch das Betreiben des zweiten Emissionsbereichs kompensiert. Somit ist
vorteilhafterweise die Strahlungsleistung und der Farbort im ersten Betriebszustand und im zweiten Betriebszustand
innerhalb eines Toleranzbereichs gleich. Der zweite
Emissionsbereich wird nur dann betrieben, wenn ein
zugehöriger erster Emissionsbereich gleicher Art defekt ist. Dadurch wird die Lebensdauer des gesamten lichtemittierenden Moduls erhöht. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls weist das lichtemittierende Modul zumindest einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich dritter Art auf, die Licht eines dritten Farbortes emittieren, wobei der dritte Farbort unterschiedlich vom ersten und vom zweiten Farbort ist, der erste und der zweite Emissionsbereich dritter Art zueinander benachbart sind, und die
Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die
Emissionsbereiche dritter Art redundant zu betreiben.
Die Emissionsbereiche dritter Art können alle oder einen Teil der genannten Merkmale der Emissionsbereiche erster und/oder zweiter Art aufweisen. Die Emissionsbereiche dritter Art unterscheiden sich lediglich in ihrem Farbort von den
Emissionsbereichen der ersten und der zweiten Art.
Vorteilhafterweise kann mittels der Emissionsbereiche erster, zweiter und dritter Art ein großer Teil des für das
menschliche Auge wahrnehmbaren Farbraumes dargestellt werden. Beispielsweise liegen der erste Farbort im roten
Wellenlängenbereich, der zweite Farbort im grünen
Wellenlängenbereich und der dritte Farbort im blauen
Wellenlängenbereich. Somit eignet sich das lichtemittierende Modul besonders zur Verwendung in einer Anzeigevorrichtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls umfasst das Modul eine Vielzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips. Bei den Halbleiterchips kann es sich
insbesondere um Leuchtdiodenchips handeln. Dabei sind zwei oder mehr Emissionsbereiche unterschiedlicher Art gemeinsam auf einem der Halbleiterchips angeordnet. Die Halbleiterchips sind wiederum in einer lateralen Ebene beabstandet zueinander angeordnet, sodass Emissionsbereiche, die auf
unterschiedlichen Halbleiterchips angeordnet sind, in der gleichen lateralen Ebene liegen. Die Halbleiterchips umfassen jeweils einen Schichtenstapel, welcher epitaktisch gewachsen ist. Beispielsweise umfasst der Schichtenstapel eine p-dotierte Halbleiterschicht, eine n- dotierte Halbleiterschicht und eine aktive Schicht, in der im Betrieb elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich erzeugt wird. Insbesondere umfasst ein Emissionsbereich genau eine aktive Schicht, welche dazu eingerichtet ist elektro¬ magnetische Strahlung zu emittieren. Die aktive Schicht kann zum Beispiel ein, zwei oder mehr Quantentopfschichten
umfassen, die durch Barriereschichten voneinander beabstandet sein können.
Die mehreren Emissionsbereiche unterschiedlicher Art, welche gemeinsam auf einem Halbleiterchip angeordnet sind, sind nicht in direktem Kontakt zueinander angeordnet. Insbesondere ist zumindest die aktive Schicht und eine dotierte Schicht des Halbleiterchips quer oder senkrecht zur lateralen Ebene durchtrennt, so dass jeder der Emissionsbereiche einen Teil der aktiven Schicht umfasst, der von den Teilen der aktiven Schicht, die anderen Emissionsbereichen des Halbleiterchips zugeordnet sind, beabstandet und beispielsweise mittels eines elektrisch isolierenden Materials elektrisch getrennt ist.
Die im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugte
elektromagnetische Strahlung kann beispielsweise Strahlung des ersten, zweiten oder dritten Farbortes sein, so dass diese Emissionsbereiche die in der aktiven Schicht erzeugte elektromagnetische Strahlung emittieren. Emissionsbereiche, die Strahlung eines Farbortes emittieren, welcher nicht dem Farbort der in der aktiven Schicht erzeugten Strahlung entspricht, weisen Konversionsschichten auf, die ein
Lumineszenzkonversionsmaterial enthalten oder aus diesem bestehen. Die Konversionsschichten sind auf der Emissionsseite des Halbleiterchips angeordnet. Dabei ist die Emissionsseite die Seite des Halbleiterchips, durch die im Betrieb ein Großteil der elektromagnetischen Strahlung emittiert wird.
Zum Beispiel die Emissionsbereiche zweiter Art können eine Konversionsschicht zweiter Art umfassen, mittels der die elektromagnetische Strahlung, welche im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugt wird, in Strahlung einer längeren Wellenlänge konvertiert wird. Somit wird in Bereichen, in denen die Konversionsschicht zweiter Art angeordnet ist, Licht des zweiten Farbortes emittiert. Analog dazu können Emissionsbereiche dritter Art eine Konversionsschicht dritter Art umfassen, mittels der die elektromagnetische Strahlung, welche im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugt wird, in
Strahlung einer längeren Wellenlänge konvertiert wird. Somit wird in Bereichen, in denen die Konversionsschicht dritter Art angeordnet ist, Licht des dritten Farbortes emittiert. Emissionsbereiche erster Art können eine Konversionsschicht erster Art umfassen, mittels der die in der aktiven Schicht erzeugte elektromagnetische Strahlung in Strahlung eines längeren Wellenlängenbereichs umgewandelt wird. Alternativ dazu können die Emissionsbereiche erster Art frei von einer Konversionsschicht sein und zum Beispiel das direkt in der aktiven Schicht erzeugte blaue Licht emittieren.
Die Emissionsbereiche unterschiedlicher Art, welche gemeinsam auf einem Halbleiterchip angeordnet sind, weisen den gleichen Halbleiterschichtenstapel auf. Das heißt, die
Emissionsbereiche unterschiedlicher Art sind im gleichen epitaktischen Prozessschritt hergestellt und die einzelnen Schichten des Schichtenstapels weisen die gleiche
Materialzusammensetzung auf und die Dicken der einzelnen Schichten des Schichtenstapels der Emissionsbereiche
unterschiedlicher Art sind gleich. Vorteilhafterweise können die Emissionsbereiche, wenn sie auf einem gemeinsamen
Halbleiterchip angeordnet sind, mit besonders geringem
Abstand in lateralen Richtungen zueinander angeordnet werden. Beispielsweise kann der Abstand in einer lateralen Richtung zwischen zwei Emissionsbereichen auf einem gemeinsamen
Halbleiterkörper kleiner als 15 ym sein. Außerdem emittieren die Emissionsbereiche gleicher Art, welche auf einem
gemeinsamen Halbleiterchip angeordnet sind, Strahlung, deren Farborte besonders nah beieinander liegen oder deren Farborte gleich sind, da die Fertigungstoleranzen zwischen den
einzelnen Emissionsbereichen besonders gering sind. Insbesondere können mehrere Emissionsbereiche eines
Halbleiterchips einen gemeinsamen, durchgehenden aktiven Bereich aufweisen. Die einzelnen Emissionsbereiche werden dann mittels separaten Kontakten an der p-dotierten
Halbleiterschicht getrennt voneinander angesteuert. Aufgrund der geringen Querleitfähigkeit der p-dotierten
Halbleiterschicht, wird die Ausdehnung der Emissionsbereiche in lateraler Richtung mittels der Kontur der elektrischen Kontaktierung an der p-dotierten Halbleiterschicht definiert. Lichtemittierende Halbleiterchips mit einer Mehrzahl von Emissionsbereichen unterschiedlicher Art, denen
unterschiedliche Konversionsschichten nachgeordnet sein können, sind in einem anderen Zusammenhang in der
Druckschrift WO 2015/024801 (siehe auch US 14/912,382) beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Moduls mit einer Vielzahl von Halbleiterchips sind
ausschließlich Emissionsbereiche einer Art auf einem der Halbleiterchips angeordnet. Bei den Halbleiterchips kann es sich insbesondere um Leuchtdiodenchips handeln. Dabei sind zwei oder mehr Emissionsbereiche gleicher Art gemeinsam auf einem der Halbleiterchips angeordnet. Die Halbleiterchips sind wiederum in einer lateralen Ebene beabstandet zueinander angeordnet, sodass Emissionsbereiche, die auf
unterschiedlichen Halbleiterchips angeordnet sind, in der gleichen lateralen Ebene liegen.
Die Halbleiterchips umfassen jeweils einen Schichtenstapel, welcher epitaktisch gewachsen ist. Beispielsweise umfasst der Schichtenstapel eine p-dotierte Halbleiterschicht, eine n- dotierte Halbleiterschicht und eine aktive Schicht, in der im Betrieb elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich erzeugt wird. Die Emissionsbereiche gleicher Art, die gemeinsam auf einem Halbleiterchip angeordnet sind, weisen den gleichen
Halbleiterschichtenstapel auf. Das heißt, die
Emissionsbereiche gleicher Art sind im gleichen epitaktischen Prozessschritt hergestellt und die einzelnen Schichten des Schichtenstapels weisen innerhalb eines Toleranzbereichs die gleiche Materialzusammensetzung auf. Außerdem sind die Dicken der einzelnen Schichten des Schichtenstapels der
Emissionsbereiche gleicher Art innerhalb eines
Toleranzbereichs gleich.
Die mehreren Emissionsbereiche gleicher Art, welche gemeinsam auf einem Halbleiterchip angeordnet sind, sind nicht in direktem Kontakt zueinander. Insbesondere sind die aktiven Schichten der Emissionsbereiche voneinander beabstandet und beispielsweise mittels eines elektrisch isolierenden
Materials voneinander getrennt. Vorteilhafterweise können die Emissionsbereiche, wenn sie auf einem Halbleiterchip angeordnet sind, besonders nah
aneinander angeordnet werden. Außerdem emittieren die
Emissionsbereiche gleicher Art Licht, bei dem sich der
Farbort besonders wenig unterscheidet, da die
Fertigungstoleranzen zwischen den einzelnen
Emissionsbereichen gleicher Art besonders gering sind.
Vorteilhafterweise werden in dieser Ausführungsform
Emissionsbereiche unterschiedlicher Art auf unterschiedlichen Halbleiterchips angeordnet. Das heißt, dass die
Emissionsbereiche unterschiedlicher Art separat voneinander gefertigt werden können. Somit kann für die Emissionsbereiche jeder Art, der Halbleiterchip mit den optimal für die
Emissionsbereiche der jeweiligen Art geeigneten
Eigenschaften, wie beispielsweise Größe und Farbort,
verwendet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
lichtemittierende Modul einen ersten Emissionsbereich und zwei zu dem ersten Emissionsbereich benachbarte zweite
Emissionsbereiche gleicher Art auf. Mittels den zwei zweiten Emissionsbereichen kann ein Defekt des ersten
Emissionsbereichs kompensiert werden. Der erste
Emissionsbereich und die zwei zweiten Emissionsbereiche emittieren innerhalb eines Toleranzbereichs Licht eines gleichen Farbortes. Beispielsweise kann der erste
Emissionsbereich benachbart zu den zwei zweiten
Emissionsbereichen angeordnet sein. Zur Kompensation eines defekten ersten Emissionsbereichs mittels zwei oder mehr zweiten Emissionsbereichen gleicher Art wird die Ansteuervorrichtung in einem fünften
Betriebszustand betrieben. In dem fünften Betriebszustand werden die zweiten Emissionsbereiche so betrieben, dass die zweiten Emissionsbereiche den Defekt des ersten
Emissionsbereichs kompensieren. Bei der Kompensation werden die entsprechenden zweiten Emissionsbereiche mit einer erhöhten Strahlungsleistung betrieben, sodass der Defekt des ersten Emissionsbereichs nicht wahrnehmbar ist.
Vorteilhafterweise können die zwei zweiten Emissionsbereiche, welche zur Kompensation eines defekten ersten
Emissionsbereichs verwendet werden, mit geringeren Strömen betrieben werden, als wenn ein defekter erster
Emissionsbereich lediglich mittels eines einzelnen zweiten Emissionsbereichs kompensiert wird. Dadurch wird die
Lebensdauer der zur Kompensation verwendeten
Emissionsbereiche erhöht.
Alternativ können auch mehr als zwei Emissionsbereiche einer Art, die benachbart zu einem ersten defekten Emissionsbereich der gleichen Art angeordnet sind, zur Kompensation des
Defekts verwendet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist mehreren ersten Emissionsbereichen gleicher Art ein gemeinsamer redundanter zweiter Emissionsbereich dieser Art zugeordnet.
Beispielsweise ist die Summe zweiter redundanter
Emissionsbereiche geringer als die Summe erster
Emissionsbereiche. Vorteilhafterweise wird somit die
benötigte Anzahl von redundanten Emissionsbereichen, die für den Fall eines Defekts bereitgehalten werden, gering
gehalten .
Es wird ferner eine Anzeigevorrichtung angegeben. Die
Anzeigevorrichtung umfasst insbesondere ein hier
beschriebenes lichtemittierendes Modul. Das heißt, sämtliche für das lichtemittierende Modul beschriebenen Merkmale sind für die Anzeigevorrichtung offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Anzeigevorrichtung ein hier beschriebenes lichtemittierendes Modul, wobei ein Bildpunkt der Anzeigevorrichtung einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich jeder Art umfasst. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Vielzahl von
Emissionsbereichen, die in einer lateralen Ebene
nebeneinander angeordnet sind. Ein Bildpunkt der
Anzeigevorrichtung umfasst einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich jeder Art, so dass jeder Bildpunkt redundant betrieben werden kann und der Defekt eines ersten
Emissionsbereichs mittels des zugehörigen zweiten
Emissionsbereichs gleicher Art kompensiert werden kann.
Vorteilhafterweise ist eine Anzeigevorrichtung, welche pro Bildpunkt mindestens zwei Emissionsbereiche einer Art
umfasst, besonders robust und langlebig, da jeder Bildpunkt der Anzeigevorrichtung trotz eines defekten Emissionsbereichs bestimmungsgemäß Strahlung emittieren kann.
Im Folgenden werden das hier beschriebene lichtemittierende Modul sowie die hier beschriebene Anzeigevorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Figuren näher erläutert . n 1A, 1B, 2A und 2B zeigen in schematischen
Draufsichten Emissionsbereiche in unterschiedlichen Betriebszuständen für ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls der Ansteuervorrichtung. n 3A, 3B, 3C, und 5 zeigen in schematischen
Draufsichten Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls. n 4A, 4B und 4C zeigen in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellungen Ausführungsbeispiele eines Halbleiterchips mit Emissionsbereichen einer Art, der in Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen lichtemittierenden Modulen und hier beschriebenen
Anzeigevorrichtungen zum Einsatz kommen kann.
n 6A, 6B, 6C, 6D, 7A und 7B zeigen in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung
Ausführungsbeispiele eines Halbleiterchips mit Emissionsbereichen erster, zweiter und dritter Art, der in Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen lichtemittierenden Modulen und hier beschriebenen Anzeigevorrichtungen zum Einsatz kommen kann. n 8A, 8B und 8C zeigen in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls. 9 zeigt in schematischer Draufsicht ein
Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen
Anzeigevorrichtung, welche mehrere hier
beschriebene lichtemittierende Module umfasst. 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, es sei denn, Einheiten sind ausdrücklich angegeben. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. In Verbindungen mit den Figuren 1A und 1B ist ein erstes Konzept zur Kompensation eines defekten Emissionsbereichs gemäß einem Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls dargestellt. Die Figur 1A zeigt eine schematische Draufsicht eines ersten 201 und eines zweiten Emissionsbereichs 202 gleicher Art. Die gezeigten Emissionsbereiche 201, 202 weisen in der dargestellten
Draufsicht eine quadratische Kontur auf und sind in der lateralen Ebene A zueinander beabstandet angeordnet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel werden der erste 201 und der zweite 202 Emissionsbereich von einer Ansteuervorrichtung 2 redundant zueinander betrieben. Die in Figur 1A
dargestellte Ansteuervorrichtung 2 befindet sich in einem ersten Betriebszustand Bl . In diesem Betriebszustand Bl weist keiner der Emissionsbereiche einen Defekt auf und beide
Emissionsbereiche werden betrieben. Beispielsweise werden beide Emissionsbereiche mit 50 Prozent ihrer maximalen
Strahlungsleistung betrieben.
Die Figur 1B zeigt eine schematische Draufsicht des ersten 201 und des zweiten 202 Emissionsbereichs gleicher Art, die auch in Figur 1A dargestellt sind. Der erste 201 und zweite 202 Emissionsbereich werden mittels der Ansteuervorrichtung 2 redundant zueinander betrieben. Die in Figur 1B dargestellte Ansteuervorrichtung 2 befindet sich in einem zweiten
Betriebszustand B2. Im zweiten Betriebszustand B2 wird ein Defekt des ersten Emissionsbereichs 201 detektiert. Dieser Defekt ist mit einem „X" in Figur 1B gekennzeichnet. Aufgrund des Defekts wird der erste Emissionsbereich 201 von der Ansteuervorrichtung 2 nicht betrieben. Der zweite
Emissionsbereich 202 weist keinen Defekt auf. Aufgrund des Defekts des ersten Emissionsbereichs 201 betreibt die
Ansteuervorrichtung 2 den zweiten Emissionsbereich 202 mit einer höheren Strahlungsleistung als im ersten
Betriebszustand Bl . Beispielsweise wird der Emissionsbereich mit seiner maximalen Strahlungsleistung betrieben. In diesem zweiten Betriebszustand B2 wird der Defekt des ersten
Emissionsbereiches 201 mittels des zweiten Emissionsbereichs 202 gleicher Art kompensiert, sodass der Defekt des ersten
Emissionsbereichs 201 für einen Betrachter nicht wahrnehmbar ist .
In den Figuren 2A und 2B ist ein zweites Konzept zur
Kompensation eines defekten Emissionsbereichs gemäß einem Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
lichtemittierenden Moduls erläutert. Die Figur 2A zeigt eine schematische Draufsicht eines ersten Emissionsbereichs 201 und eines zweiten Emissionsbereichs 202, die in der lateralen Ebene A beabstandet zueinander angeordnet sind. Die
Emissionsbereiche 201, 202 werden von einer
Ansteuervorrichtung 2 redundant zueinander betrieben. Die in Figur 2A dargestellte Ansteuervorrichtung 2 befindet sich in einem dritten Betriebszustand B3. In dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel weist weder der erste 201 noch der zweite Emissionsbereich 202 einen Defekt auf. Der erste
Emissionsbereich 201 wird beispielsweise mit maximaler Strahlungsleistung betrieben. Der zweite Emissionsbereich wird nicht betrieben.
Die Figur 2B zeigt eine schematische Draufsicht des ersten 201 und des zweiten 202 Emissionsbereichs, die auch in Figur 2A dargestellt sind. Figur 2A zeigt Emissionsbereiche 201, 202, die mit der Ansteuervorrichtung 2 redundant zueinander betrieben sind. Die in Figur 2B dargestellte
Ansteuervorrichtung 2 befindet sich in einem vierten
Betriebszustand B4. Der erste Emissionsbereich 201 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Defekt auf, welcher von der Ansteuervorrichtung 2 detektiert wird. Dieser Defekt ist mit einem „X" in Figur 2B gekennzeichnet. Aufgrund des Defekts wird der erste Emissionsbereich 201 von der
Ansteuervorrichtung 2 nicht betrieben. Der Defekt wird mittels des Betriebs des zweiten Emissionsbereichs 202 kompensiert, sodass der Defekt des ersten Emissionsbereichs 201 für einen Betrachter nicht wahrnehmbar ist.
Beispielsweise wird der zweite Emissionsbereich 202 im vierten Betriebszustand B4 mit dem gleichen Strom wie der erste Emissionsbereich 201 im dritten Betriebszustand B3 betrieben .
Die in den Figuren 1A, 1B, 2A und 2B gezeigten
Emissionsbereiche werden im Falle beider Konzepte zur
Kompensation eines defekten Emissionsbereichs mittels der Ansteuervorrichtung 2 redundant zueinander betrieben. Dabei wird im Falle eines Defekts des ersten Emissionsbereichs 201 und der zweite Emissionsbereich 202 derart betrieben, dass der Defekt des ersten Emissionsbereichs 201 kompensiert wird. Im Rahmen der Kompensation wird die Strahlungsleistung des zweiten Emissionsbereichs 202 durch die Ansteuervorrichtung 2 so erhöht, dass der Defekt des ersten Emissionsbereichs für einen Betrachter nicht wahrnehmbar ist.
Die in den Figuren 1A, 1B, 2A, 2B dargestellten
Emissionsbereiche können Teil eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls sowie einer hier beschriebenen Anzeigevorrichtung sein und können in einer lateralen Ebene A benachbart zu weiteren Emissionsbereichen gleicher oder anderer Art beabstandet angeordnet sein. Die
Emissionsbereiche können in der lateralen Ebene A eine beliebige Kontur, beispielsweise eine kreisförmige oder eine vieleckige Kontur aufweisen.
Die Figur 3A zeigt eine schematische Draufsicht eines hier beschriebenen, lichtemittierenden Moduls 1 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. Das lichtemittierende Modul 1 umfasst neun Emissionsbereiche, die an den Gitterpunkten eines regelmäßigen Rechteckgitters angeordnet sind. Die
Emissionsbereiche sind dazu ausgebildet, im Betrieb Licht zu emittieren. Die Emissionsbereiche umfassen zumindest einen ersten 101 und einen zweiten 102 Emissionsbereich erster Art, die Licht eines ersten Farbortes emittieren und zumindest einen ersten 201 und einen zweiten 202 Emissionsbereich zweiter Art, die Licht eines zweiten Farbortes emittieren. Außerdem umfasst das lichtemittierende Modul 1 eine
Ansteuervorrichtung 2 zur Bestromung der Emissionsbereiche. Dabei ist der erste Farbort unterschiedlich vom zweiten
Farbort. Der erste 101 und der zweite 102 Emissionsbereich erster Art sind zueinander benachbart und der erste 201 und zweite 201 Emissionsbereich zweiter Art sind zueinander benachbart. Die Ansteuervorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, alle Emissionsbereiche getrennt voneinander zu betreiben. Mittels der Ansteuervorrichtung 2 werden die Emissionsbereiche erster Art 101, 102 redundant zueinander betrieben und die Emissionsbereiche zweiter Art 201, 202 redundant zueinander betrieben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist keiner der
Emissionsbereiche einen Defekt auf und die Emissionsbereiche werden nicht mit ihrer maximalen Strahlungsleistung
betrieben. Beispielsweise werden die Emissionsbereiche mit 50 % ihrer maximalen Strahlungsleistung betrieben. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist lediglich eine einzelne elektrisch leitende Verbindung zwischen den Emissionsbereichen und der Ansteuervorrichtung 2 dargestellt, welche jedoch eine
separate elektrisch leitende Verbindung jedes einzelnen
Emissionsbereichs repräsentiert.
Die Figur 3B zeigt eine schematische Draufsicht des hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zu dem
lichtemittierenden Modul 1, welches in Figur 3A dargestellt ist, weist ein erster Emissionsbereich zweiter Art 201 einen Defekt auf. Die Ansteuervorrichtung 2 befindet sich für die redundant betriebenen Emissionsbereiche zweiter Art 201, 202 im fünften Betriebszustand B5. Im fünften Betriebszustand B5 wird der defekte Emissionsbereich zweiter Art 201 von der Ansteuervorrichtung nicht betrieben. Der defekte
Emissionsbereich ist in Figur 2B mit einem „X"
gekennzeichnet. Zur Kompensation des Defekts werden die beiden benachbarten zweiten Emissionsbereiche zweiter Art 202, mittels der Ansteuervorrichtung 2 im fünften
Betriebszustand B5, mit einer erhöhten Strahlungsleistung betrieben. Die benachbarten zweiten Emissionsbereiche zweiter Art 202 werden, im Falle eines Defekts des ersten
Emissionsbereichs, mit einer höheren Strahlungsleistung betrieben, als ohne den Defekt des ersten Emissionsbereichs. Beispielsweise werden die zum defekten Emissionsbereich 201 benachbarten Emissionsbereiche gleicher Art 202 im fünften Betriebszustand B5 der Ansteuervorrichtung 2 mit 75 % ihrer maximalen Strahlungsleistung betrieben. Aus Gründen der
Übersichtlichkeit ist nur ein Teil der elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Emissionsbereichen und der
Ansteuervorrichtung 2 dargestellt. Die Emissionsbereiche erster 101, 102 und dritter 301, 302 Art weisen keinen Defekt auf und werden von der
Ansteuervorrichtung 2 im ersten Betriebszustand betrieben.
Die Figur 3C zeigt eine schematische Draufsicht eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls 1 gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels. Der erste Emissionsbereich zweiter Art 201 weist einen Defekt auf. Die Ansteuervorrichtung 2 befindet sich für die redundant betriebenen Emissionsbereiche zweiter Art 201, 202 im zweiten Betriebszustand B2. Im zweiten Betriebszustand B2 wird der defekte Emissionsbereich zweiter Art 201 von der Ansteuervorrichtung nicht betrieben. Der Defekt des Emissionsbereichs 201 wird mittels einem der benachbarten zweiten Emissionsbereiche zweiter Art 202 kompensiert, indem dessen Strahlungsleistung erhöht wird. Die Strahlungsleistung eines weiteren zweiten Emissionsbereichs zweiter Art 202, welcher auch benachbart zu dem defekten Emissionsbereich 201 angeordnet ist, wird mittels der
Ansteuervorrichtung 2 im zweiten Betriebszustand B2 dagegen nicht erhöht.
Die Emissionsbereiche erster 101, 102 und dritter 301, 302 Art weisen keinen Defekt auf und werden von der
Ansteuervorrichtung 2 im ersten Betriebszustand betrieben. Der Defekt eines ersten Emissionsbereichs 201 wird, wenn sich die Ansteuervorrichtung 2 im fünften Betriebszustand B5 befindet, siehe Figur 3B, mittels mehrerer benachbarter Emissionsbereiche gleicher Art 202 kompensiert. Alternativ wird der Defekt eines ersten Emissionsbereichs 201, wenn sich die Ansteuervorrichtung 2 im zweiten Betriebszustand
befindet, siehe Figur 3C, mittels einem benachbarten
Emissionsbereich gleicher Art 202 kompensiert. Analog dazu kann der Defekt eines ersten Emissionsbereiches einer anderen Art von benachbarten Emissionsbereichen dieser anderen Art kompensiert werden. Beispielsweise kann ein Defekt eines ersten Emissionsbereichs erster Art 101 mittels einer höheren Strahlungsleistung eines benachbarten oder mehrerer
benachbarter zweiter Emissionsbereiche erster Art 102 kompensiert werden. Beziehungsweise der Defekt eines ersten Emissionsbereiches dritter Art 301 kann mittels der erhöhten Strahlungsleistung eines benachbarten oder mehrerer
benachbarter zweiter Emissionsbereiche dritter Art 302 kompensiert werden.
Die Figur 4A zeigt eine schematische Draufsicht eines
Halbleiterchips 20, welcher drei Emissionsbereiche gleicher Art umfasst. Der Halbleiterchip 20 kann ein Teil eines lichtemittierenden Moduls 1 sein. Die Emissionsbereiche 201, 202 sind in lateraler Richtung L nebeneinander angeordnet.
Jeder der Emissionsbereiche weist eine erste Kontaktstruktur 21 auf, mittels der die einzelnen Emissionsbereiche separat voneinander kontaktiert und betrieben werden können.
Beispielsweise ist die erste Kontaktstruktur 21 auf der Emissionsseite 15 des Halbleiterchips 20 angeordnet, durch die im Betrieb ein Großteil der Strahlung emittiert wird. Die Emissionsbereiche sind auf einem gemeinsamen Wachstumssubstrat in einem gemeinsamen Prozess epitaktisch aufgewachsen .
Die Figur 4B zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines in Figur 4A gezeigten Halbleiterchips 20 entlang der
eingezeichneten Linie A-A. Die Emissionsbereiche 201, 202 weisen an ihrer der ersten Kontaktstruktur 21 abgewandten Unterseite einen gemeinsamen zweiten Kontakt 22 auf. Mittels des zweiten Kontakts 22 werden alle drei Emissionsbereiche 201, 202 gemeinsam elektrisch leitend kontaktiert und
betrieben .
Die Figur 4C zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines in Figur 4A beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips entlang der eingezeichneten Linie A-A. Figur 4C zeigt eine alternative Ausführungsform zu der Ausführungsform in Figur 4B. Im Gegensatz zu dem in Figur 4B gezeigten
Ausführungsbeispiel weisen die Emissionsbereiche 201, 202 separate zweite Kontakte 22 auf, mittels der die
Emissionsbereiche 201, 202 elektrisch kontaktiert und
betrieben werden können. Die zweiten Kontakte 22 sind auf der dem ersten Kontakt 201 abgewandten Seite der
Emissionsbereiche 201, 202 angeordnet. Die Figur 5 zeigt eine schematische Draufsicht eines
lichtemittierenden Moduls 1, welches aus einer Vielzahl von Halbleiterchips 20 gebildet ist. Die Halbleiterchips umfassen entweder drei Emissionsbereiche der ersten 101, 102, der zweiten 201, 202 oder der dritten 301, 302 Art. Die
Halbleiterchips 20 sind in der lateralen Ebene A beabstandet zueinander angeordnet. Drei Halbleiterchips 20 mit
Emissionsbereichen der ersten, zweiten und dritten Art bilden einen Bildpunkt des lichtemittierenden Moduls 1. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein erster
Emissionsbereich dritter Art 301 einen Defekt auf und wird aus diesem Grund von der Ansteuervorrichtung 2 nicht
betrieben. Der defekte Emissionsbereich ist mittels eines „X" gekennzeichnet. Die Ansteuervorrichtung befindet sich für die redundant betriebenen Emissionsbereiche dritter Art 301, 302, von denen einer der Emissionsbereiche einen Defekt aufweist, im fünften Betriebszustand B5. Dabei werden zur Kompensation des ersten defekten Emissionsbereichs dritter Art 301 die benachbarten zweiten Emissionsbereiche dritter Art 302 mit einer erhöhten Strahlungsleistung betrieben. Insbesondere werden die zweiten Emissionsbereiche dritter Art 302, welche benachbart zu dem defekten Emissionsbereich 301 sind, derart betrieben, dass der Halbleiterchip 20, welcher einen defekten Emissionsbereich 301 aufweist, innerhalb eines
Toleranzbereichs die gleiche Strahlungsleistung aufweist, wie die Halbleiterchips 20 gleicher Art, welche keinen defekten Emissionsbereich aufweisen. Somit ist beispielsweise, bei ausreichend kleiner Ausdehnung in der lateralen Ebene A der Emissionsbereiche, der defekte Emissionsbereich 301 für einen Betrachter ohne technische Hilfsmittel nicht wahrnehmbar.
Von den weiteren Emissionsbereichen, die redundant zueinander betrieben werden, weist kein Emissionsbereich einen Defekt auf. Für diese Emissionsbereiche befindet sich die
Ansteuervorrichtung 2 im ersten Betriebszustand Bl .
Alternativ zu dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine größere oder kleinere Anzahl gleichartiger
Emissionsbereiche auf einem Halbleiterchip 20 angeordnet sein. Außerdem kann ein lichtemittierendes Modul 1 eine größere oder kleinere Anzahl von Halbleiterchips 20 umfassen. Im Allgemeinen werden bevorzugt Emissionsbereiche unterschiedlicher Art benachbart zueinander angeordnet, so dass diese einen Bildpunkt 10 bilden, mit dem
unterschiedliche Farborte dargestellt werden können. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst ein Bildpunkt 10 mindestens einen ersten und zwei zweite Emissionsbereiche jeder Art. Somit ist ein Bildpunkt 10 im Falle eines Defekts einer der Emissionsbereiche uneingeschränkt funktionsfähig, da der Defekt mittels der benachbarten Emissionsbereiche gleicher Art kompensiert werden kann.
Die Figur 6A zeigt eine schematische Draufsicht eines
Ausführungsbeispiels eines lichtemittierenden Moduls 1 mit 144 Emissionsbereichen, die in einer lateralen Ebene A nebeneinander angeordnet sind. Die Emissionsbereiche sind auf einem gemeinsamen Halbleiterchip 20 angeordnet. Das heißt, die Emissionsbereiche unterschiedlicher Art sind in einem gemeinsamen Prozess hergestellt und umfassen die gleichen Materialien. Die einzelnen Emissionsbereiche können separat voneinander betrieben werden. Bis auf die Emissionsbereiche die die obere linke Ecke und die untere rechte Ecke des lichtemittierenden Moduls bilden, weisen alle
Emissionsbereiche einen benachbarten Emissionsbereich
gleicher Art auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist keiner der
Emissionsbereiche des Halbleiterchips einen Defekt auf. Alle Emissionsbereiche werden von der Ansteuervorrichtung 2 im ersten Betriebszustand Bl betrieben. Alternativ kann das regelmäßige Rechteckgitter mehr oder weniger Gitterpunkte aufweisen, an denen die
Emissionsbereiche angeordnet sind, sodass das
lichtemittierende Modul 1 mehr oder weniger Spalten und/oder Zeilen umfasst. Insbesondere kann die Anzahl der Spalten ungleich der Anzahl der Zeilen sein.
Die Figuren 6B, 6C und 6D zeigen Schnittdarstellungen
zueinander alternativer Ausführungsformen des in 6A gezeigten Halbleiterchips 20. Die Schnittdarstellungen zeigen jeweils nur einen ersten Emissionsbereich erster 101, zweiter 201 und dritter 301 Art des in Figur 6A gezeigten Halbleiterchips 1. Die Figur 6B zeigt einen Halbleiterchip, welcher an seiner der Emissionsseite 15 abgewandten Unterseite erste 21 und zweite 22 Kontakte aufweist, mittels derer die einzelnen Emissionsbereiche 101, 201, 301 des Halbleiterchips 20 separat voneinander elektrisch kontaktiert und betrieben werden können. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Emissionsbereich erster Art 101 ein Konversionselement erster Art 1000 auf, welches die im Halbleiterchip 20 erzeugte elektromagnetische Strahlung in elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs umwandelt, sodass durch die dem Halbleiterchip 20 abgewandte Oberfläche des
Konversionselements erster Art 1000 Strahlung des ersten Farbortes emittiert wird. In dem vorliegenden Beispiel weist der Emissionsbereich zweiter Art 201 ein Konversionselement zweiter Art 2000 auf, welches im Halbleiterchip 20 erzeugte elektromagnetische Strahlung in elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs umwandelt, sodass durch die dem Halbleiterchip 20 abgewandte Oberfläche des
Konversionselements zweiter Art 2000 Strahlung des zweiten Farbortes emittiert wird. Der erste Emissionsbereich dritter Art 301 weist in diesem Beispiel kein Konversionselement auf. Die im Halbleiterchip 20 erzeugte elektromagnetische
Strahlung wird durch die Emissionsseite des dritten
Emissionsbereichs ohne Konversion emittiert. Somit ist die im Halbleiterchip 20 erzeugte elektromagnetische Strahlung
Strahlung des dritten Farbortes. Alternativ kann der erste Emissionsbereich dritter Art 301 ein Konversionselement dritter Art umfassen, welches die im Halbleiterchip erzeugte elektromagnetische Strahlung in Strahlung des dritten
Farbortes konvertiert.
Die Figur 6C zeigt eine alternative Ausführungsform des in Figur 6B gezeigten Halbleiterchips 20, welcher ein gedünntes Substrat aufweist. Das Substrat kann dabei zum Beispiel auf höchstens 20 % seiner ursprünglichen Dicke gedünnt sein. Dies ermöglicht insbesondere eine verbesserte Ableitung von im Betrieb erzeugter Wärme durch das Substrat.
Die Figur 6D zeigt eine alternative Ausführungsform des in Figur 6B gezeigten Halbleiterchips, wobei ein zusätzliches Isolationsmaterial 25 die ersten 21 und zweiten Kontakte 22 in der lateralen Ebene A umgibt und stoffschlüssig mit der der Emissionsseite 15 abgewandten Unterseite und den
Seitenflächen der ersten 21 und zweiten 22 Kontakte verbunden ist. Die dem Halbleiterchip 20 abgewandten Unterseiten der ersten 21 und zweiten 22 Kontakte sind frei von dem
Isolationsmaterial, sodass die Emissionsbereiche 101, 201, 301 mittels der ersten 21 und zweiten 22 Kontakte elektrisch leitend kontaktiert und betrieben werden können.
Beispielsweise dient das Isolationsmaterial 25 zur
mechanischen Stabilisierung des Halbleiterchips 20.
Die Figur 7A zeigt ein lichtemittierendes Modul 1, welches erste 101, 201, 301 und zweite 102, 202, 302
Emissionsbereiche unterschiedlicher Art umfasst. Die
Emissionsbereiche 101, 102, 201, 202, 301, 302 sind in zwei Reihen in einer lateralen Ebene A nebeneinander in einem gemeinsamen Halbleiterchip 20 angeordnet. In der lateralen Ebene A benachbart zu jedem Emissionsbereich ist jeweils eine zweite Kontaktstruktur 22 angeordnet, mittels der der jeweils zu der zweiten Kontaktstruktur 22 benachbarte
Emissionsbereich kontaktiert und betrieben werden kann.
Die Emissionsbereiche sind elektrisch leitend mit der
Ansteuervorrichtung 2 verbunden, welche sich für alle
Emissionsbereiche im ersten Betriebszustand Bl befindet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die elektrische Verbindung zwischen der Ansteuervorrichtung 2 und den Emissionsbereichen in Figur 7A nicht dargestellt.
Die Figur 7B zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines wie in Figur 7A aufgebauten Halbleiterchips, wobei jeweils nur ein erster Emissionsbereich erster 101, zweiter 201 und dritter Art 301 dargestellt ist. Der erste Emissionsbereich erster Art 101 weist ein Konversionselement erster Art 1000 auf, wobei im Betrieb durch die dem Halbleiterchip 20 abgewandte Seite des Konversionselements erster Art 1000 elektromagnetische Strahlung des ersten Farbortes emittiert wird. Der Emissionsbereich zweiter Art 201 weist ein
Konversionselement zweiter Art 2000 auf, wobei im Betrieb durch die dem Halbleiterchip 20 abgewandte Seite des
Konversionselements zweiter Art 2000 elektromagnetische
Strahlung des zweiten Farbortes emittiert wird. Der
Emissionsbereich dritter Art weist kein Konversionselement auf, wobei im Betrieb durch die Emissionsseite 15 des ersten Emissionsbereichs dritter Art 301 elektromagnetische
Strahlung des dritten Farbortes emittiert wird. In dem in Figur 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispiel weist der
Halbleiterchip an seiner Emissionsseite zweite
Kontaktstrukturen und an der gegenüberliegenden Unterseite erste Kontaktstrukturen auf, über die die Emissionsbereiche separat voneinander elektrisch leitend kontaktiert und betrieben werden können. Die Figur 8A zeigt eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen lichtemittierenden Moduls 1. Das lichtemittierende Modul umfasst einen ersten und einen zweiten Emissionsbereich erster 101, 102, zweiter 201, 202 und dritter 301, 302 Art. Die Emissionsbereiche sind in einer lateralen Ebene A
nebeneinander angeordnet. Das lichtemittierende Modul 1 ist aus einem einzigen Halbleiterchip 20 gebildet. In dem
gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Emissionsbereiche unterschiedlicher Art entlang der eingezeichneten Linie B-B in einer Spalte 51 angeordnet. Orthogonal dazu in der lateralen Ebene A sind drei Emissionsbereiche
unterschiedlicher Art entlang der eingezeichneten Linie A-A in einer Zeile 52 angeordnet.
Die Emissionsbereiche sind elektrisch leitend mit der
Ansteuervorrichtung 2 verbunden, welche sich für alle
Emissionsbereiche im ersten Betriebszustand Bl befindet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die elektrische Verbindung zwischen der Ansteuervorrichtung 2 und den Emissionsbereichen in Figur 8A nicht dargestellt.
Die Figur 8B zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der in Figur 8A gezeigten Linie A-A. Die
Emissionsbereiche einer Zeile 52 weisen einen gemeinsamen ersten Kontakt 21 auf, welcher auf der der Emissionsseite 15 abgewandten Unterseite des Halbleiterchips 20 freiliegende
Flächen aufweist, über die die Emissionsbereiche einer Zeile gemeinsam elektrisch leitend kontaktiert werden können. Die Emissionsbereiche einer Zeile weisen separate zweite Kontakte 22 auf, über die diese separat elektrisch kontaktiert werden können. Die Emissionsbereiche unterschiedlicher Art weisen einen gemeinsamen Halbleiterchip auf, auf dem
Emissionsbereich-spezifisch ein Konversionselement erster Art 1000, ein Konversionselement zweiter Art 2000 oder ein
Konversionselement dritter Art 3000 angeordnet ist.
Die Figur 8C zeigt eine schematische Schnittdarstellung des in Figur 8A gezeigten lichtemittierenden Moduls 1 entlang der eingezeichneten Linie B-B. Die Emissionsbereiche erster 101, zweiter 201 und dritter 301 Art in einer Spalte weisen einen gemeinsamen zweiten Kontakt 22 auf, über den die
Emissionsbereiche gemeinsam elektrisch leitend kontaktiert werden können. Die Emissionsbereiche einer Spalte weisen separate erste Kontakte 21 auf, über die diese jeweils separat elektrisch leitend kontaktiert und betrieben werden können .
Figur 9 zeigt eine schematische Draufsicht einer
Anzeigevorrichtung 50, welche mehrere lichtemittierende
Module 1, wie sie in Figur 8A gezeigt sind, umfasst. Die lichtemittierenden Module 1 sind in einer lateralen Ebene A beabstandet zueinander auf einem Träger 40 an den
Gitterpunkten eines regelmäßigen Rechteckgitters, das heißt in Spalten 51 und Zeilen 52, angeordnet. Der Träger 40 kann eine Leiterplatte sein, die einen Grundkörper aus einem
Kunststoffmaterial oder einem keramischen Material umfassen kann. Die einzelnen lichtemittierenden Module 1 werden mittels Drahtkontaktierung (Englisch: wire bonding) oder mittels planarer Verbindungen 31 (Englisch: planar
interconnect ) elektrisch leitend miteinander verbunden. Dabei werden jeweils die in einer Spalte 51 angeordneten
Emissionsbereiche elektrisch leitend miteinander verbunden und die in einer Zeile 52 angeordneten Emissionsbereiche elektrisch leitend miteinander verbunden. Mittels
Durchkontaktierungen 32 in dem Träger 40 können die
lichtemittierenden Module 1 von der den lichtemittierenden Modulen 1 abgewandten Rückseite elektrisch leitend
kontaktiert und mittels der Ansteuervorrichtung 2 betrieben werden .
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 102016105989.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 Lichtemittierendes Modul
2 Ansteuervorrichtung
10 Bildpunkt
15 Emissionsseite
20 Halbleiterchip
21 Erster Kontakt
22 Zweiter Kontakt
25 Isolationsmaterial
31 Leiterbahn
32 Durchkontaktierung
40 Träger
50 Anzeigevorrichtung
51 Spalte
52 Zeile
101 Erster Emissionsbereich erster Art
102 Zweiter Emissionsbereich erster Art 1000 Konversionselement erster Art
201 Erster Emissionsbereich zweiter Art
202 Zweiter Emissionsbereich zweiter Art 2000 Konversionselement zweiter Art
301 Erster Emissionsbereich dritter Art 302 Zweiter Emissionsbereich dritter Art
Bl Erster Betriebszustand
B2 Zweiter Betriebszustand
B3 Dritter Betriebszustand
B4 Vierter Betriebszustand
B5 Fünfter Betriebszustand
L Laterale Richtung
A Laterale Ebene

Claims

Lichtemittierendes Modul (1) mit
- einer Vielzahl von Emissionsbereichen, die dazu
ausgebildet sind, im Betrieb Licht zu emittieren, umfassend zumindest einen ersten (101) und einen zweiten (102) Emissionsbereich erster Art, die Licht eines ersten Farbortes emittieren und zumindest einen ersten (201) und einen zweiten (202) Emissionsbereich zweiter Art, die Licht eines zweiten Farbortes emittieren, und
- einer Ansteuervorrichtung (2) zur Bestromung der
Emissionsbereiche,
wobei
- mehrere der Emissionsbereiche (101,102,201,202) auf einem gemeinsamen Halbleiterchip angeordnet sind,
- der erste Farbort unterschiedlich vom zweiten Farbort ist,
- der erste (101) und zweite (102) Emissionsbereich erster Art zueinander benachbart sind,
- der erste (201) und zweite (201) Emissionsbereich zweiter Art zueinander benachbart sind,
- die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, alle Emissionsbereiche getrennt voneinander zu betreiben,
- die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, die Emissionsbereiche erster Art (101, 102) redundant zu betreiben, und
- die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, die Emissionsbereiche zweiter Art (201, 202) redundant zu betreiben .
2. Lichtemittierendes Modul (1) nach dem vorherigen
Anspruch,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist einen defekten Emissionsbereich zu detektieren.
3. Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist einen defekten Emissionsbereich nicht zu betreiben.
4. Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist einen Defekt eines ersten Emissionsbereichs einer Art (101, 201) mittels des Betreibens eines zweiten
Emissionsbereichs gleicher Art (102, 202) zu
kompensieren .
5. Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) eine Vielzahl von Betriebszuständen (Bl, B2, B3, B4) aufweist.
6. Lichtemittierendes Modul (1) nach dem vorherigen
Anspruch,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) in einem ersten Betriebszustand (Bl) den ersten Emissionsbereich und den zweiten Emissionsbereich gleicher Art betreibt, wobei keiner der Emissionsbereiche defekt ist.
7. Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der zwei
vorherigen Ansprüche, wobei die Ansteuervorrichtung (2) in einem zweiten Betriebszustand (B2) den ersten Emissionsbereich (101, 201, 301) nicht betreibt, wobei dieser Emissionsbereich defekt ist, und den zweiten Emissionsbereich gleicher Art (102, 202, 302) mit einem Strom betreibt, wobei der Strom größer ist als ein Strom, mit dem der zweite Emissionsbereich gleicher Art (102, 202, 302) im ersten Betriebszustand (Bl) betrieben wird.
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der drei vorherigen Ansprüche,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) in einem dritten Betriebszustand (B3) den ersten Emissionsbereich (101, 201, 301) betreibt und den zweiten Emissionsbereich gleicher Art (102, 202, 302) nicht betreibt, wobei der erste (101, 201, 301) und der zweite (102, 202, 302) Emissionsbereich nicht defekt sind.
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vier vorherigen Ansprüche,
wobei die Ansteuervorrichtung (2) in einem vierten Betriebszustand (B4) den ersten Emissionsbereich (101, 201, 301) nicht betreibt und den zweiten
Emissionsbereich (201, 202, 302) gleicher Art betreibt, wobei der erste Emissionsbereich (101, 201, 301) defekt ist .
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das lichtemittierende Modul (1) zumindest einen ersten (301) und einen zweiten (302) Emissionsbereich dritter Art aufweist, die Licht eines dritten Farbortes emittieren, wobei - der dritte Farbort unterschiedlich vom ersten und zweiten Farbort ist,
- der erste (301) und zweite (302) Emissionsbereich dritter Art zueinander benachbart sind,
- die Ansteuervorrichtung (2) dazu ausgebildet ist die Emissionsbereiche dritter Art (301, 302) redundant zu betreiben .
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit
- einer Vielzahl von Halbleiterchips (20), wobei
- mehrere Emissionsbereiche (101, 102, 201, 202, 301, 302) unterschiedlicher Art gemeinsam auf einem der Halbleiterchips (20) angeordnet sind.
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit
- einer Vielzahl von Halbleiterchips (20), wobei
- Emissionsbereiche (101, 102, 201, 202, 301, 302) ausschließlich einer Art auf einem der
Halbleiterchips (20) angeordnet sind.
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
mit einem ersten Emissionsbereich (101, 201, 301) und zwei zu dem ersten Emissionsbereich (101, 201, 301) benachbarten zweiten Emissionsbereichen (102, 202, 302) gleicher Art.
Lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
mit mehreren ersten Emissionsbereichen (101, 201, 301) gleicher Art, die einem gemeinsamen redundanten zweiten Emissionsbereich (102, 202, 302) dieser Art zugeordnet sind .
Anzeigevorrichtung (50) umfassend ein
lichtemittierendes Modul (1) nach einem der vorherigen
Ansprüche,
wobei
ein Bildpunkt (10) einen ersten (101, 201, 301) und einen zweiten (102, 202, 302) Emissionsbereich jeder Art umfasst.
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