WO2019238394A1 - Anordnung für ein display und verfahren - Google Patents

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WO2019238394A1 PCT/EP2019/063540 EP2019063540W WO2019238394A1 WO 2019238394 A1 WO2019238394 A1 WO 2019238394A1 EP 2019063540 W EP2019063540 W EP 2019063540W WO 2019238394 A1 WO2019238394 A1 WO 2019238394A1
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Tilman RÜGHEIMER
Hubert Halbritter
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an arrangement with several pixels and a backplane, in particular for a display.
  • the invention further relates to a method for its production.
  • each of which corresponds to one of the three primary colors.
  • Three of these multicolored pLED components together form a pixel. Accordingly, each pixel has three sub-pixels, which are individually controlled for the coloring by the three primary colors RGB.
  • pLED components in turn are characterized by a very small design in the range of less than 10pm.
  • a very small color locus deviation between pixels is required for the production of particularly high-quality displays, i.e. the sub-pixels of each pixel should differ only slightly in their color location.
  • the above-mentioned distribution of pLED components stands in the way of manufacture.
  • an arrangement in particular a display arrangement, is proposed with a plurality of pixels, each 5 pixels comprising at least two subpixels of each color, the color being determined by a predefined target color location.
  • Each sub-pixel of a color has an optoelectronic component defined by a color location, the color locations of the optoelectronic components being selected such that the predefined target color location results when the two optoelectronic components are operated together.
  • a control unit is provided which is performed for the common control of the optoelectronic components of one color.
  • the problem with different color locations of two or more sub-pixels belonging to different pixels is thus solved by providing at least two sub-pixels per color and per pixel.
  • the Subpixel0 have optoelectronic components whose respective color location can deviate from the target color location.
  • components can also be used whose color location corresponds to the target color location.
  • the mixture can also change the half-width of the emission spectrum.
  • the correct control is ensured by the joint control. So all pixels have one Displays have the same color locations, and different displays can also be set to the same color space coverage.
  • control unit is designed to apply the same current to the optoelectronic components. This ensures that the correct color mixing of the respective color locations occurs. In this configuration, there is no correction for differences in brightness.
  • control unit is designed to apply one of the optoelectronic components with a predefined nominal current and the other component with a higher current or a lower current than the nominal current. In this way, not only color coordinates but also slight differences in brightness can be compensated for.
  • control unit has three control lines. These control lines are used to control a sub-pixel of different colors in the respective pixel. In each case one control line is coupled to switching inputs of at least two switching transistors, which are each connected to one of the optoelectronic components. Thus there is a switching transistor for each of the at least two sub-pixels of each color in a pixel, the control line addressing the switching transistors.
  • the transistors can have the same electrical properties. This ensures that in a company the same current flows through the optoelectronic components connected to the transistors.
  • control unit has at least
  • the control line is coupled to all switching transistors for driving the same.
  • control unit in each case comprises a capacitor which is connected to the control line.
  • control unit further comprises at least one control transistor 5, which is connected between a control line and the switching inputs of the at least two switching transistors coupled to the control line.
  • the switching transistors are connected on the input or output side to a contact pad which contacts the respective optoelectronic component.
  • the current through the 5 components can be determined by suitable contacting of the optoelectronic components with the corresponding contact pad. This creates a current through the Components set by means of the electrical properties of the switching transistors and the appropriate placement and contacting on the associated contact pad.
  • optoelectronic and light-emitting components which are arranged in parallel, can be connected either on the anode or cathode side to a common potential connection.
  • a supply line and a reference potential line can thus be provided in the arrangement and in particular in the control unit.
  • One of the at least two switching transistors is connected in series with an optoelectronic component. This is done in such a way that either the optoelectronic component is connected to the supply line via the switching transistor, or that the optoelectronic component is connected to the reference potential line via the switching transistor. Both concepts can thus be realized with the proposed principle.
  • the backplane having an integrated control unit and a surface.
  • the backplane can be designed in particular for a display or a lighting arrangement.
  • the backplane has a number of pixels arranged in rows and columns defined by a position on the surface of the backplane, each pixel comprising at least two subpixels of each color.
  • Each sub pixel has at least one contact pad, which is designed to be connected to an optoelectronic component.
  • a control takes place in the backplane, for which purpose the control logic, and in particular various currents or voltages, have already been defined. The currents are selected by suitable equipping with the selected optoelectronic components.
  • the at least two sub-pixels of each color comprise at least two p-contact pads that are configured to receive an optoelectronic component.
  • at least one n-contact pad is provided, which is designed to make electrical contact with the optoelectronic component.
  • the p-contact pads can, for example, have a different size than the n-contact pads. They can also be slightly larger than the optoelectronic components, so that when the backplane is fitted, slight dislocations are compensated for.
  • the p-contact pads can in particular be larger than the n-contact pads, so that the optoelectronic components with their anode contact can be applied directly to the p-contact pads.
  • control unit is designed to provide the same reference current to the contact pads of the at least two subpixels of each color. In this way, the same current is passed through the optoelectronic components.
  • control unit is designed to provide a first current to a first contact pad of the subpixel and a second current to a second contact pad of the subpixel.
  • the backplane thus provides contact pads which are connected to the control unit in such a way that different currents flow through them during operation.
  • a matrix which can have a multiplicity of pixels arranged in rows and columns. Each pixel comprises at least two sub-pixel areas per color, the color being determined by a predefined target color location
  • At least two of the sub-pixel areas are each equipped with an optoelectronic component defined by a color location, such that the predefined target color location results when the two optoelectronic components are in operation.
  • At least two optoelectronic components are selected from a large number of optoelectronic components which can be subdivided into at least two groups, each having a different color range.
  • the at least two sub-pixel areas comprise at least two first contact pads and at least one second contact pad.
  • two first contact pads and four second contact pads can also be provided if, in addition to the color location, differences in brightness between subpixels of the same color are also to be compensated for on the backplane.
  • the assembly step then further comprises applying and electrically connecting a first optoelectronic component to a first of the at least two first contact pads.
  • the electrical connection can be carried out by a direct method, in particular without wire bonding. With its anode connection or p-contact, the optoelectronic component can be placed on the first contact pad and electrically connected. Then there is an electrical connection, in particular the receipt of the first optoelectronic component and the second optoelectronic component with the at least one second contact pad.
  • all subpixels of one color can be populated5 before the subpixels of another color are populated.
  • all optoelectronic components can be placed on the first contact pads and electrically connected become. Only then does the bonding step take place. This makes the manufacturing process more efficient, since the same manufacturing steps are carried out together in one piece.
  • Fig. 1 is a schematic view of a backplane
  • FIG. 2 shows an exemplary distribution of a production batch of pLED components across the color locus
  • FIG. 3 aspects of the proposed principle in the form of a cal matic representation
  • Figure 4 shows an embodiment of a circuit arrangement for the clarification of aspects according to the proposed principle
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment to illustrate further aspects
  • Fig. 6 shows a detail of a surface of a backplane
  • Fig. an exemplary representation of the process for the manufacture of a display.
  • the term “pLED component” is used for illustration.
  • the invention is not restricted to this, but basically any optoelectronic component can be used regardless of type or manufacture.
  • the terms “display” and matrix are also used ,
  • a display or matrix is an arrangement with a number of pixels arranged in rows and columns and individually controllable, each pixel of which is designed at least to represent the three primary colors. These can be the RGB colors, for example. For this purpose, each pixel has a large number of subpixels.
  • the display or the matrix can be in the form of one or more modules and implement suitable control circuits.
  • the invention is also not restricted to the embodiments shown.
  • the control can contain further elements, for example resistors, driver circuits or the like.
  • a combination of the proposed principle with a conventional display structure is also possible, so that, for example, pixels with one sub-pixel per color are combined with pixels with several sub-pixels per color.
  • the invention is also explained with the aid of examples which are suitable, inter alia, for displays.
  • Backpla nes and similar elements can also be used for displays.
  • the main idea of the invention is not limited to displays or the use in displays. Rather, all applications and designs should fall under which pixels and in particular pixels of different colors require. For example, this includes lighting elements for vehicles, such as interior lighting. Another application would be instrument lighting. Advertising spaces or display devices, for example in train stations, can also be implemented in the proposed way.
  • FIG. 1 shows a schematic embodiment of a display backplane 1 with a plurality of pixels 10 arranged in rows and columns, each comprising a sub-pixel 101, 102, 103 of each color R (ot), G (green), B (lau) and individually are controllable.
  • control circuits 20 and 21 are provided, which the controls individual pixels in each line.
  • the subpixels 101 to 103 are individually controlled by the control circuit 21.
  • a large number of contact pads (not shown here) are arranged on the surface of the backplane 1 and are connected to corresponding LED components for the individual colors R, G, B.
  • the LED components can each have suitable semiconductor material systems for generating the corresponding color. Alternatively or additionally, conversion dyes can also be used.
  • PLED components are used for high-quality displays, the dimensions of which are less than 10 pm.
  • the control electronics and in particular the control lines with the switching transistors are located in the backplane.
  • the pLED components are applied to the contact pads and connected to them. Other control arrangements can be provided externally.
  • Fig. 2 shows an example of a distribution of pLED components with respect to the color location over one or more batches of wafers.
  • the individual pLED components are now divided into groups, so-called BINs, each BIN being characterized by a dominant wavelength of the pLED components, which defines the color location.
  • BINs groups, so-called BINs, each BIN being characterized by a dominant wavelength of the pLED components, which defines the color location.
  • BINs a distribution in 7 groups is made.
  • Most pLED components fall into the 4th group or BIN 4.
  • pLEDs of the same BIN are now preferably used in order to minimize deviations in the color location from pixel to pixel in one color.
  • FIG. 3 shows an example of an embodiment of a single pixel in which the above-mentioned problems are reduced.
  • Such pixels can be used instead of the pixels shown in FIG. 1.
  • the pixel according to the proposed principle5 now comprises a plurality of subpixels per color instead of a conventional subpixel per color.
  • Fig. 1 shows an example of an embodiment of a single pixel in which the above-mentioned problems are reduced.
  • Such pixels can be used instead of the pixels shown in FIG. 1.
  • the pixel according to the proposed principle5 now comprises a plurality of subpixels per color instead of a conventional subpixel per color.
  • each pixel 10 ' comprises two subpixels, namely RI, R2 for the subpixels 101, 101' of the color red, Gl, G2 for the subpixels 102, 102 'of the color green and B1, B2 for the two subpixels 103.0 103 'of the color blue.
  • the control 21 is designed such that the two subpixels of each color are controlled by a common control line.
  • the color location 5 can be set by suitable selection of the pLED components, so that a desired target color location results.
  • the inventors take advantage of the fact that a target color locus can be set by mixing color loci in one area. This is exemplified by the distribution of FIG. 2, in which the color locus is divided into 7 groups. It is the target color location, the color location, which the BIN
  • each pixel contains 6 sub-pixels.
  • the pLED-5 components are applied to contact pads and electrically contacted.
  • the control is designed in such a way that the two sub-pixels of each color are controlled simultaneously.
  • 4 shows an embodiment of such a control for a pixel, which in each case comprises two subpixels for each color.
  • Each pLED is connected with its anode connection to a common supply line Supp. This is a simplification, since the individual pLED components for 5 different colors have different flow voltages and can therefore have different supply voltage lines.
  • the pLED components 101, 101 'to 103' are selected such that their respective color locus mixing corresponds to a respective target color locus.
  • Each pLED component corresponds to a subpixel as shown in FIG. 3.
  • the respective cathode connections the pLED components are connected to a switching transistor.
  • pLED component 101 is connected to transistor 111 and pLED component 101 'is connected to switching transistor 111'.
  • the pLED components 102, 102 'and 103, 103' are connected to the associated switching transistors.
  • the output of the respective switching transistor 111, 111 'to 113' is connected to a ground potential Gnd.
  • the control connections of the respective switching transistors is connected to the switching lines 141, 142 and 143 via a respective control transistor 131, 132 ', 133'.
  • the control transistor thus controls the switching transistors for each sub-pixel.
  • a capacitor 121, 122, 123 is connected between the control transistor of each subpixel and the control connections of the switching transistors against the ground potential Gnd.
  • n subpixels there are 1 + n transistors, one transistor for programming, and n switching transistors.
  • the switching transistors 111 and 111 ' are constructed with the same material and geometric parameters, so that their respective electrical properties are essentially the same. This also applies to the respective switching transistors of the other subpixels. Here, the switching transistors can differ between the respective subpixels in their geometric and thus electrical properties. This is then expedient in order to compensate for the different electrical properties of the differently colored LED components, for example a different threshold voltage due to the different material systems of the LED components.
  • Typical geometric properties of the switching transistors are, for example, the gate length d or the gate width w.
  • a defined voltage is applied to the control inputs via a signal at the control input of the respective control transistor 131, 132 'or 133'. This is also in the capacitor 121, 122 and 123 saved. In other words, the signal at the control input of the control transistors 131, 132 'and 132' remains active only until the respective capacitor is charged to the desired voltage. For this, a fixed voltage signal is sent to the
  • a variable voltage signal is applied to the terminals 141, 142 and 143 by a driver circuit, not shown here.
  • the magnitude of the voltage between the connections can be variable, the signal at the control connections 0 of the control transistors 131, 132 'and 133', however, is constant. In both cases, the respective capacitor is charged to the desired voltage value.
  • the voltage across the respective capacitor is also applied in the same way to the control connections of the switching transistors of the respective subpixel (or to their gates). Both switching transistors of each subpixel thereby form a variable, but equally large resistor, as a result of which the current flow through the pLED components of each subpixel and thus the brightness is controlled. For identical switching transistors, the same current can thus be impressed despite differences in the forward voltage (Vf) of the pLED components. The inhomogeneous current distribution in a parallel connection of pLED components with varying Vf is thus intercepted. The color location formed by the mixture of the emitted light of the two pLED components corresponds to the target color location.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of a single Subpi xels with further additions, in the example for the color R (ot) .0
  • This example is based on the further finding that to further improve the color mixing, any differences in brightness of the pLED components with the same loading drive current must be taken into account.
  • further transistors 111'' and 111 ''' are connected between the reference potential connection Gnd and a dedicated mounting surface on a surface of the backplane in each subpixel. This additional mounting surface is shown by pLED components 101 '' and 101 '''.
  • the additional switching transistors 111 ′′ and 111 ′′ ′′ have different geometrical dimensions than the transistors 111 and 111 ′.
  • the gate width w is increased by 10% compared to the gate width of the switching transistor 111, and that of the switching transistor 111 ′′ ′′ is 10% lower.
  • a 10% higher current flows through the switching transistor 111 ′′ and thus through the pLED component 101 ′′ at the same gate voltage, and a 10% lower current flows through the switching transistor 111 ′′.
  • the difference in the current cf. with the “nominal current” is preferably 10%, but can also be 20% or only 5% ,
  • contact pads are fitted corresponding to the pLED components 101 and 101 ′′, the other two remain empty.
  • This assembly takes place during the production of the backplane with pLED components for each sub-pixel of a pixel, so that both the color locus and the brightness correspond to a respective setpoint.
  • it is decided depending on the available color location or brightness groups which subpixels are to be equipped and connected.
  • the control of the display does not change because only one control signal is required per pixel and color.
  • a narrow color location distribution is achieved.
  • the proposed principle requires that the backplane be provided in a suitable manner in order to be equipped with the pLED components in such a way that the desired target color locations are used for the respective pixels.
  • the suitable combinations of pLED components are selected from the color locus and brightness groups so that the desired values result.
  • the backplane is provided with the corresponding contact pads, and the control as shown in the schematic circuit diagrams in FIGS. 4 and 5 is implemented in the backplane.
  • Each pLED component has a p and an n contact corresponding to an anode and a cathode connection. 4 and 5, the anode connection (p-side) is connected to the supply line and the cathode connection to the switching transistor. This means that contact pads are required for p or n contacting on the backplane for each subpixel.
  • Fig. 6 shows a section of a surface of a backplane of a display, which has several subpixels per color and pixel.
  • the two pixels 2 are located on the backplane and contact pads are assigned to them, which correspond to the subpixels and colors.
  • each pixel 2 on the surface comprises two sub-pixels per color.
  • contact pads are arranged on the surface in order to connect the respective pLED components to the supply line or the switching transistors.
  • the pads 202, 202 'and 203, 203' are designed in a similar way for the p-contacting of the further pLED components.
  • the size of the pads is chosen so that the respective pLED components are placed directly on the pad surface and make contact with it become.
  • further smaller pads are arranged on the surface, which can be grouped together and are shown in broken lines.
  • the group of pads 211, 212 and 213 is designed as an n-contact pad
  • This group is therefore optional and corresponds to the branch with the transistor 111 ′′ ′′ in FIG. 5.
  • the lower group of pads 221, 222 , 223 also designed as an n-contact pad and connected to the Schal0 transistors, which deliver the greater current than the “nominal current” during operation. It corresponds to the branch with transistor 111 ′′ in FIG. 5. Both pad groups are optional and are available if, in addition to the color location, differences in brightness are also to be compensated for.
  • n-contact pads 231, 232, 233 are each connected to the switching transistors 101 and 101', so that The "nominal current" flows during operation.
  • the pLED components are now applied to the p-contact pads and then suitably connected to the necessary n-contact by means of a bonding wire or other contacting technology. For example, if a pLED component is used, which has a somewhat higher 5 If the brightness is lower at the "nominal current", this must be connected to the n-contact pad of the group with the pads 221, 222 and 223 in order to compensate for the difference in brightness.
  • a second pLED component supplies the desired brightness at the “nominal current” and is accordingly connected to one of the pads of the groups 231, 232 and 233. This is exemplified by the connecting wires 250 on the subpixels 203 and 203 ′.
  • the n-contact pads are significantly smaller5 than the p-contact pads, since they are only used for contacting and no pLED is placed on them. Between Pads are insulated so that undesirable short circuits do not occur. Likewise, after the sub-pixels have been fitted with the pLED components, the contact pads which are not used can be covered or isolated. The dimensions of both contact pads can range from a few gm, for example up to 200pm. Typical dimensions for the p-contact pads on which the pLED components are attached are in the range from 10pm to 150pm. Typical dimensions for the n-contact pads are in the range from 10pm to 50pm.
  • n-contact pads of the same current are arranged between the p-contact pads
  • other orientations are also conceivable.
  • the contacting of the n contact pads thus defines which of the switching transistors, some of which supply different current, is connected to the pLED component.
  • FIG. 7 shows a further embodiment in which the contact concept of the “common cathode” is followed.
  • the p-contact of the pLED component is located on the underside of the element.
  • the “common cathode” concept differs from the concept of FIG. 6 in that the switching transistor and pLED component are "interchanged". While in FIG. 6 and also in the representations of FIGS. 4 and 5, the pLed components are arranged between the supply connection and switching transistors, the "com mon cathode” Concept of the pLED components between the switching transistor and ground potential connection.
  • the larger p-contact pads, four pieces for each subpixel (eg (RI, R2, R3, R4) for the subpixel of color R (ot)) are connected to the respective switching transistors.
  • the p-contact pads 301, 301 ', 302, 302', 303, 303 'of the upper row of each subpixel are connected to the switching transistors for the "nominal current", the p-contact pads 301 ", 301"",302'',302''', 303 '' and 303 '''of the lower row with the switching transistors for the higher and lower current, of course, another arrangement is also possible, for example one in which the p-contact pads for the same "current" are arranged diagonally. Between the p-contact pads of one of the sub-pixels there is a smaller n-contact pad 321, 322, 323 (shown in broken lines).
  • Fig. 8 shows an embodiment of a method for manufac turing a display comprising a plurality of pixel cells.
  • the method provides a matrix with at least two sub-pixel areas per color of a pixel, the color being determined by a predefined target color location.
  • the matrix can be part of a backplane or a carrier, on which the pLED components are applied in the further course.
  • a carrier or a backplane can accordingly also be provided, which comprises a multiplicity of pixels arranged in rows and columns.
  • pLED components are brought up to at least two of the at least two sub-pixel areas, each with an optoelectronic component defined by a color location. This takes place in such a way that the predefined target color location results when the two optoelectronic components are in operation.
  • Step S2 can contain a whole series of further steps, which can take place before the step of providing or after it. So it can be useful to select at least two pLED components from a large number of such components before equipping the surface or the sub-pixel areas S21, both of which either have the same color bort that corresponds to the target color location, or both have different color locations , so that the target color location is obtained by mixing during operation.
  • the large number of optoelectronic components can be divided into different groups beforehand, for example by color location, brightness or a combination of both.
  • a large number of contact pads are arranged on the surface of the backplane. These form or define the sub-pixel areas. The at least two sub-pixel areas thus have at least two first contact pads and at least one second contact pad.
  • a first pLED component is now applied to a first of the at least two first contact pads in step S22 and is connected to this in an electrically conductive manner.
  • a second pLED component is then applied to a second of the at least two first contact pads and also connected to the latter.
  • each subpixel of each color and each pixel has at least two pLED components.
  • This is followed by a further connection step, S23, in which the two pLED components applied are connected to the at least one second contact pad, for example by means of a bonding process.

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Abstract

Es wird eine Displayanordnung mit mehreren Pixelnvorgeschlagen, wobei jedes Pixel wenigstens zwei Subpixeleiner jeden Farbe umfasst, wobei die Farbe durch einen vordefinierten Sollfarbort bestimmt ist. Jedes Subpixel einer Farbe weist je ein durch einen Farbort definiertes optoelektronisches Bauelement, wobei die Farborte der optoelektronischen Bauelemente derart gewählt sind, dass sich in einem Betrieb der beiden optoelektronischen Bauelemente der vordefinierte Sollfarbort ergibt. Des Weiteren ist eine Ansteuereinheit vorgesehen zur gemeinsamen Ansteuerung deroptoelektronischen Bauelementeeiner Farbe ausgeführt ist.

Description

Anordnung für ein Display und Verfahren
Die vorliegende Offenbarung beansprucht die Priorität der deut schen Anmeldung DE 10 2018 114 175.0 vom 13. Juni 2018.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit mehreren Pixeln sowie eine Backplane, insbesondere für ein Display. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Bei LED Displays werden in einigen Anwendungen pLED-Bauelemente eingesetzt, die jeweils eine der drei Grundfarben entsprechen. Drei dieser mehrfarbigen pLED-Bauelemente bilden zusammen ein Pixel. Entsprechend hat jedes Pixel drei Sub-pixel, die einzeln angesteuert für die Farbgebung durch die drei Grundfarben RGB zuständig sind. pLED-Bauelemente zeichnen sich wiederum durch eine sehr kleine Bauform im Bereich weniger 10pm aus.
In der Fertigung derartiger pLED-Bauelemente kann es zu Schwan kungen während dem Aufbringen der verschiedenen Halbleiter schichten kommen, dies betrifft insbesondere das epitaktische Wachstum der aktiven Halbleiterschicht (z.B. InGaN, InGaAlP) . Dadurch ergeben sich über einen Wafer, der üblicherweise mehrere Millionen solcher pLED-Bauelemente umfasst, Fertigungsschwan kungen. Im Besonderen kann es zu sogenannten Farbortabweichun- gen kommen, d.h. durch die Fertigungsschwankungen unterliegen die pLED-Bauelemente einer Verteilung hinsichtlich ihres Far- bortes . Als Konsequenz kann die Dominantwellenlänge im Betrieb von der Sollwellenlänge abweichen und das Emissionsspektrum kann verbreitert sein, was die Farbreinheit beeinflusst.
Für die Herstellung besonders hochwertiger Displays wird eine sehr kleine Farbortabweichung zwischen Pixeln benötigt, d.h. die Subpixel eines jeden Pixel sollten sich in Ihrem Farbort nur geringfügig unterscheiden. Demgegenüber steht die oben er wähnte Verteilung von pLED-Bauelementen während der Herstellung entgegen .
Ein gängiges Verfahren ist nun, die pLED-Bauelemente hinsicht lich einiger Parameter, wie z.B. den Farbort zu charakterisieren und zu gruppieren. Für die Herstellung eines Displays werden dann lediglich Pixel des gleichen Farbortes, bzw. der gleichen Charakterisierung genommen. Dies mag zwar bei der Herstellung einzelner Displays funktionieren, jedoch kann es so zu einer
5 unterschiedlichen Verteilung zwischen verschiedenen Displays kommen. Ferner ist der Gruppierungsschritt mit erheblichem Hand lingsaufwand verbunden, was Kosten nach sich zieht.
Es ist daher wünschenswert, eine Anordnung und ein Herstel0 lungsverfahren für ein Display zu schaffen, bei der die oben genannten Probleme reduziert sind.
In einem Aspekt wird eine Anordnung, insbesondere eine Dis playanordnung vorgeschlagen mit mehreren Pixeln, wobei jedes5 Pixel wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe umfasst, wobei die Farbe durch einen vordefinierten Sollfarbort bestimmt ist. Jedes Subpixel einer Farbe weist je ein durch einen Farbort definiertes optoelektronisches Bauelement auf, wobei die Far- borte der optoelektronischen Bauelemente derart gewählt sind,0 dass sich in einem gemeinsamen Betrieb der beiden optoelektro nischen Bauelemente der vordefinierte Sollfarbort ergibt. Wei terhin ist eine Ansteuereinheit vorgesehen, die zur gemeinsamen Ansteuerung der optoelektronischen Bauelemente einer Farbe aus geführt ist.
5
In der vorgeschlagenen Anordnung wird somit das Problem unter schiedlicher Farborte von zwei oder mehr zu verschiedenen Pixeln gehörige Subpixel dadurch gelöst, dass wenigstens je zwei Sub pixel je Farbe und pro Pixel vorgesehen sind. Die Subpixel0 weisen optoelektronische Bauelemente auf, deren jeweiliger Far bort vom Sollfarbort abweichen kann. Die Mischung der Farborte im Betrieb der beiden Subpixel bzw. Bauelemente ergibt wieder den Sollfarbort. Natürlich können auch Bauelemente verwendet werden, deren Farbort dem Sollfarbort entspricht. Durch die5 Mischung kann zudem die Halbwertsbreite des Emissionsspektrums verändert werden. Durch die gemeinsame Ansteuerung wird die korrekte Mischung gewährleistet. Somit weisen alle Pixel eines Displays die gleichen Farborte auf, und auch verschiedene Dis plays können auf dieselbe Farbraumabdeckung eingestellt werden.
Diese Herangehensweise ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die optoelektronischen Bauelemente eines oder mehrerer Wafer bzw. Chargen aufgrund auftretender Produktionsverteilungen in Gruppen („Bins") klassiert werden. Neben einer Verteilung der Farborte können bei der Herstellung auch andere Verteilungen auftreten, z.B. Helligkeit, Einsetzspannung und ähnliches. Ent sprechend werden die Bauelemente dann in Gruppen eingeteilt.
In einer Ausgestaltung ist die Ansteuereinheit ausgeführt, die optoelektronischen Bauelemente mit dem jeweils gleichen Strom zu beaufschlagen. Damit wird gewährleistet, dass es zur korrek ten Farbmischung der jeweiligen Farborte kommt. In dieser Aus gestaltung gibt es keine Korrektur von Helligkeitsunterschie den. In einer anderen Ausgestaltung ist die Ansteuereinheit ausgeführt, eines der optoelektronischen Bauelemente mit einem vordefinierten Nennstrom und das andere Bauelement mit einem höheren Strom oder einem niedrigeren Strom als den Nennstrom zu beaufschlagen. Damit können dann nicht nur Farbort, sondern auch leichte Unterschiede in den Helligkeiten ausgeglichen werden.
In einem Aspekt des vorgeschlagenen Prinzips weist die Ansteu ereinheit drei Steuerleitungen auf. Diese Steuerleitungen die nen zur Ansteuerung jeweils eines Subpixel unterschiedlicher Farbe in dem jeweiligen Pixel. Jeweils eine Steuerleitung ist mit Schalteingängen von wenigstens zwei Schalttransistoren ge koppelt ist, welche jeweils an eines der optoelektronischen Bauelemente angeschlossen ist. Somit gibt es einen Schalttran sistor für jedes der wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe in einem Pixel, wobei die Steuerleitung die Schalttransistoren anspricht .
Die Transistoren können die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweisen. Dadurch wird gewährleistet, dass in einem Betrieb der gleiche Strom durch die mit den Transistoren verbundenen optoelektronischen Bauelemente fließt.
In einem anderen Aspekt weist die Ansteuereinheit wenigstens
5 vier Schalttransistoren auf. Zwei dieser Transistoren sind aus geführt, bei gleichem Ansteuersignal einen vordefinierten Nennstrom zu schalten. Die beiden anderen der wenigstens vier Schalttransistoren sind ausgeführt, einen höheren bzw. niedri geren Strom als den Nennstrom zu schalten. Mit anderen Worten0 weisen zwei der Schaltranstoren die gleichen elektrischen Ei genschaften auf, während sich die elektrischen Eigenschaften der beiden anderen Transistoren von den Eigenschaften der glei chen Transistoren unterscheiden. Somit wird es möglich, ver schiedene Ströme durch die optoelektronischen Bauelemente zu5 schicken, und so Helligkeitsunterschiede zu kompensieren. Die Steuerleitung ist in einem Aspekt mit allen Schalttransistoren zur Ansteuerung derselben gekoppelt.
In einem weiteren Aspekt umfasst die Ansteuereinheit jeweils0 einen Kondensator, der mit der Steuerleitung verbunden ist.
Dadurch kann in einem Betrieb ein durch den Kondensator defi niertes Potential an einen Steuereingang der Schalttransistoren gelegt werden. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Ansteuer einheit weiterhin wenigstens einen Steuertransistor umfasst,5 der jeweils zwischen eine Steuerleitung und den mit der Steu erleitung gekoppelten Schalteingängen der wenigstens zwei Schalttransistoren geschaltet ist.
In einem anderen Aspekt sind die Schalttransistoren eingangs-0 oder ausgangseitig mit einem Kontaktpad verbunden, welches das jeweilige optoelektronische Bauelement kontaktiert. In einer Ausgestaltung mit drei oder mehreren Schalttransistoren kann durch eine geeignete Kontaktierung der optoelektronischen Bau elemente mit dem entsprechenden Kontaktpad der Strom durch die5 Bauelemente festgelegt werden. Dadurch wird ein Strom durch die Bauelemente mittels der elektrischen Eigenschaften der Schalt transistoren und der geeigneten Platzierung und Kontaktierung auf dem zugeordneten Kontaktpad eingestellt.
Ein anderer Aspekt betriff das Schaltungskonzept. So lassen sich optoelektronische und lichtemittierende Bauelemente, die paral lel angeordnet sind, entweder anoden- als auch kathodenseitig mit einem gemeinsamen Potentialanschluss verbinden. So kann bei der Anordnung und im Besonderen bei der Ansteuereinheit eine Versorgungsleitung und eine Bezugspotentialleitung vorgesehen sein. Jeweils einer der wenigstens zwei Schalttransistoren ist in Reihe mit einem optoelektronischen Bauelement geschaltet. Dies erfolgt derart, dass entweder das optoelektronische Bau element über den Schalttransistor mit der Versorgungsleitung verbunden ist, oder dass das optoelektronische Bauelement über den Schalttransistor mit der Bezugspotentialleitung verbunden ist. Somit lassen sich beide Konzepte mit dem vorgeschlagenen Prinzip verwirklichen.
Ein einem anderen Aspekt des vorgeschlagenen Prinzips ist eine Backplane vorgesehen, wobei das Backplane eine integrierte An steuereinheit und eine Oberfläche aufweist. Die Backplane kann insbesondere für ein Display oder eine Leuchtanordnung ausge staltet sein. Weiterhin weist die Backplane eine Anzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Pixels definiert durch eine Position auf der Oberfläche der Backplane auf, wobei jedes Pixel wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe umfasst. Jedes Sub pixel weist wenigstens ein Kontaktpad auf, welches ausgestaltet ist, mit einem optoelektronischen Bauelement verbunden zu wer den. Es werden somit mehrere Subpixel je Farbe eines Pixels auf der Oberfläche der Backplane vorgesehen. Dadurch kann eine un terschiedliche Bestückung der einzelnen Subpixels vorgenommen werden, und so Unterschiede im Farbort bzw. der Helligkeit der einzelnen optoelektronischen Bauelemente kompensiert werden. Eine Ansteuerung erfolgt in der Backplane, wobei hierzu die Ansteuerlogik, und insbesondere verschiedene Ströme oder Span nungen bereits festgelegt ist. Die Selektion der Ströme erfolgt durch geeignete Bestückung mit den selektierten optoelektroni schen Bauelementen.
In einer Ausgestaltung umfassen die wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe wenigstens zwei p-Kontaktpads , die ausgestal tet sind zur Aufnahme eines optoelektronischen Bauelementes. Weiterhin ist wenigstens ein n-Kontaktpad vorgesehen, dass aus gestaltet ist zur elektrischen Kontaktierung mit dem optoelekt ronischen Bauelement. Die p-Kontaktpads können beispielsweise gegenüber den n-Kontaktpads eine unterschiedliche Größe aufwei sen. Sie können zudem etwas größer sein als die optoelektroni schen Bauelemente, so dass diese, wenn die Backplane bestückt wird, leichte Versetzungen kompensiert werden. Die p-Kontakt pads können insbesondere größer als die n-Kontaktpads ausgebil det sein, so dass die optoelektronischen Bauelemente mit ihrem Anodenkontakt direkt auf die p-Kontaktpads aufgebracht werden können .
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Ansteuereinheit ausge bildet zur Bereitstellung eines gleichen Referenzstroms an die Kontaktpads der wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe. Damit wird jeweils der gleiche Strom durch die optoelektroni schen Bauelemente geführt. In einer alternativen Ausführung ist die Ansteuereinheit ausgeführt, einen ersten Strom an ein erstes Kontaktpad des Subpixels und einen zweiten Strom an ein zweites Kontaktpad des Subpixels bereitzustellen. Die Backplane stellt somit Kontaktpads bereit, die mit der Ansteuereinheit derart verbunden ist, dass durch diese im Betrieb unterschiedliche Ströme fließen. Durch eine geeignete Bestückung der Kontaktpads mit optoelektronischen Bauelementen können so Helligkeitsunter schiede in den Bauelementen und damit in den Pixeln und Unter schiede in den Farborten kompensiert werden.
Ein anderer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Displays ausweisend eine Vielzahl von Pixelzellen. In einem Aspekt wird eine Matrix bereitgestellt, welche eine Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordnete Pixel aufweisen kann. Jedes Pixel umfasst je Farbe wenigstens zwei Subpixelflächen, wobei die Farbe durch einen vordefinierten Sollfarbort bestimmt
5 ist. Sodann werden wenigsten zwei der Subpixelflächen mit je ein durch einen Farbort definiertes optoelektronisches Bauele ment bestückt, derart, dass sich in einem Betrieb der beiden optoelektronischen Bauelemente der vordefinierte Sollfarbort ergibt .
0
Hierzu kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei optoelektro nische Bauelemente aus einer Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen ausgewählt werden, welche in wenigstens zwei Grup pen unterteilbar ist, die jeweils einen unterschiedlichen Far5 bort aufweisen.
In einem anderen Aspekt umfassen die wenigstens zwei Subpixel flächen wenigstens zwei erste Kontaktpads und wenigstens ein zweites Kontaktpad. Es können darüber hinaus auch zwei erste0 Kontaktpads und vier zweite Kontaktpads vorgesehen sein, wenn neben Farbort auch Helligkeitsunterschiede zwischen Subpixeln gleicher Farbe auf der Backplane kompensiert werden sollen. Der Schritt eines Bestückens umfasst dann weiterhin ein Aufbringen und elektrisches Verbinden eines ersten optoelektronischen Bau5 elementes auf ein erstes der wenigstens zwei ersten Kontaktpads.
Das elektrische Verbinden kann durch ein Direktverfahren erfol gen, also insbesondere ohne Drahtbonden. Das optoelektronische Bauelement kann mit seinem Anodenanschluss oder p-Kontakt auf das erste Kontaktpad aufgesetzt und elektrische verbunden wer0 den. Dann erfolgt ein elektrisches Verbinden, insbesondere Bon den des ersten optoelektronischen Bauelementes und des zweiten optoelektronischen Bauelementes mit dem wenigstens einen zwei ten Kontaktpad.
In einem Aspekt können so alle Subpixel einer Farbe bestückt5 werden bevor eine Bestückung der Subpixel einer weiteren Farbe erfolgt. Auch können zuerst alle optoelektronischen Bauelemente auf die ersten Kontaktpads aufgesetzt und elektrische verbunden werden. Erst anschließend erfolgt der Bondschritt. Dadurch wird das Herstellungsverfahren effizienter, da gleiche Fertigungs schritte gemeinsam am Stück durchgeführt werden.
Weitere Aspekte und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unter- ansprüche.
Im Folgenden wird das vorgeschlagene Prinzip anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme von Zeichnungen im De tail erläutert.
So zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Backplane;
Fig. 2 eine beispielhafte Verteilung einer Produktionscharge von pLED-Bauelementen über den Farbort hinweg;
Fig. 3 Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips in Form einer sche matischen Darstellung; Fig. 4 eine Ausführung einer Schaltungsanordnung zur Verdeut lichung von Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Fig. 5 eine alternative Ausführung zur Verdeutlichung von wei teren Aspekten;
Fig. 6 einen Ausschnitt einer Oberfläche einer Backplane zur
Darstellung von verschiedenen Aspekten des vorgeschla genen Prinzips;
Fig. 7 eine alternative Ausgestaltung einer Oberfläche zur Ver deutlichung weiterer Aspekte;
Fig .
Figure imgf000009_0001
eine bespielhafte Darstellung des Verfahrens zur Her stellung eines Displays. Im Folgenden wird zur Veranschaulichung der Begriff „pLED-Bau- element" verwendet. Dabei ist die Erfindung nicht hierauf be schränkt, sondern es kann grundsätzlich jedes optoelektronische Bauelement unabhängig von Typ oder Herstellung herangezogen werden. Ebenso werden die Begriffe „Display" und Matrix benutzt. Ein Display bzw. Matrix ist dabei eine Anordnung mit einer Anzahl von in Reihen und Spalten angeordneten und einzeln an steuerbaren Pixeln, von denen jedes Pixel wenigstens zur Dar stellung der drei Grundfarben ausgeführt ist. Diese können zum Beispiel die RGB Farben sein. Dazu weist jedes Pixel eine Viel zahl von Subpixeln auf. Das Display bzw. die Matrix kann in Form eines oder mehrere Module vorliegen und geeignete Ansteuer schaltungen implementieren. Ebenso ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungen beschränkt. So kann die Ansteuerung weitere Elemente, beispielsweise Widerstände, Treiberschaltun gen oder ähnliches enthalten. Ebenso ist eine Kombination des vorgeschlagenen Prinzips mit herkömmlichem Displayaufbau mög lich, so dass beispielsweise Pixel mit einem Subpixel je Farbe mit Pixeln mit mehreren Subpixeln je Farbe kombiniert werden. Im Folgenden wird die Erfindung auch anhand von Beispielen er läutert, die unter anderem für Displays geeignet sind. Backpla nes und ähnliches Elemente können ebenfalls für Displays ein gesetzt werden. Jedoch ist der Kerngedanke der Erfindung nicht auf Displays oder die Anwendung in Displays beschränkt. Vielmehr sollen alle Anwendungen und Ausführungen darunter fallen, wel che Pixel und insbesondere verschiedenfarbige Pixel benötigen. Beispielsweise gehören dazu auch Beleuchtungselemente für Fahr zeuge, wie Innenraumbeleuchtungen. Eine andere Anwendung wäre eine Instrumentenbeleuchtung. Auch Werbeflächen oder Anzeige vorrichtungen z.B. in Bahnhöfen lassen sich auf die vorgeschla gene Weise realisieren.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ausführung einer Displaybackplane 1 mit einer Vielzahl in Reihen und Spalten angeordneten Pixeln 10, die jeweils ein Subpixel 101, 102, 103 einer jeden Farbe R(ot), G(rün), B(lau) umfassen und einzeln ansteuerbar sind. Dazu sind Steuerschaltungen 20 und 21 vorgesehen, welche die einzelnen Pixel in jeder Zeile ansteuert. Die Subpixel 101 bis 103 werden durch die Ansteuerschaltung 21 einzeln angesteuert. Auf der Oberfläche der Backplane 1 sind eine Vielzahl von Kon- taktpads angeordnet (hier nicht dargestellt) , die mit entspre chenden LED-Bauelementen für die einzelnen Farben R, G, B ver bunden sind. Hierzu können die LED-Bauelemente jeweils zur Er zeugung der entsprechenden Farbe geeignete Halbleitermaterial systeme aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können auch Kon versionsfarbstoffe verwendet werden. Bei hochwertigen Displays kommen pLED-Bauelemente zum Einsatz, deren Abmessungen im Be reich weniger 10pm liegen. Dabei liegt die Ansteuerelektronik und insbesondere die Steuerleitungen mit den Schalttransistoren in der Backplane. Die pLED-Bauelemente werden auf die Kontakt- pads aufgebracht und mit diesen verbunden. Weitere Ansteueran ordnungen können extern vorgesehen sein.
In der Produktion von pLED-Bauelementen kommt es bei den ein zelnen Epitaxieschritten zu leichten Variationen, beispiels weise in der Dotierung oder der Schichtdicke, wodurch sich über einen Herstellungswafer hinweg leichte Veränderungen der elektrischen und optischen Eigenschaften der einzelnen pLED- Bauelemente auf dem Wafer ergeben. Eine derartige typische Ver änderung ist der Farbort, der sich bei den pLED-Bauelementen über den Wafer hinweg und auch zwischen verschiedenen Wafer Chargen leicht vom Sollfarbort (entsprechend der Soll-Wellen länge) unterscheiden kann.
Fig. 2 zeigt bezüglich des Farbortes beispielhaft eine Vertei lung von pLED-Bauelementen über eine oder mehrere Wafer Chargen. Die einzelnen pLED-Bauelemente werden nun in Gruppen, sogenannte BINs eingeteilt, wobei jede BIN durch eine dominante Wellenlänge der pLED-Bauelemente charakterisiert ist, die den Farbort fest legt. In der Darstellung wird eine Verteilung in 7 Gruppen vorgenommen. In die 4. Gruppe oder BIN 4 fallen die meisten pLED-Bauelemente . Bei der konventionellen Herstellung von Displays werden nun bevorzugt pLED des gleichen BIN' s verwendet, um Abweichungen des Farbortes von Pixel zu Pixel in einer Farbe zu minimieren. Dis kann jedoch dazu führen, dass aufgrund der Verteilung der
5 pLED-Bauelemente in der Produktion nicht alle BINs gleichmäßig verwendet werden. Zusätzlich kann es nun zu Schwankungen im Farbort einer Farbe zwischen den Displays kommen, wenn pLED- Bauelemente unterschiedlicher BINs für die Displays verwendet werden .
0
Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Ausgestaltung eines einzelnen Pixels, bei der die oben genannten Probleme reduziert werden. Derartige Pixel können anstatt der in Fig. 1 gezeigten Pixel verwendet werden. Das Pixel nach dem vorgeschlagenen Prinzip5 umfasst anstatt eines herkömmlichen Subpixel pro Farbe nun eine Vielzahl von Subpixeln pro Farbe. In der Ausführung nach Fig.
3 umfasst jedes Pixel 10' jeweils zwei Subpixel, nämlich RI, R2 für die Subpixel 101, 101' der Farbe rot, Gl, G2 für die Subpixel 102, 102' der Farbe grün und Bl, B2 für die beiden Subpixel 103,0 103' der Farbe blau. Die Ansteuerung 21 ist so ausgestaltet, dass die beiden Subpixel einer jeden Farbe durch eine gemeinsame Steuerleitung angesteuert werden.
Durch geeignete Auswahl der pLED-Bauelemente kann der Farbort5 eingestellt werden, so dass sich ein gewünschter Sollfarbort ergibt. Dabei machen sich die Erfinder den Umstand zunutze, dass sich ein Sollfarbort durch Mischen von Farborten in einem Be reich einstellen lässt. Dies sei beispielhaft an der Verteilung der Fig. 2 erläutert, bei der der Farbort in 7 Gruppen einge0 teilt ist. Es sei der Sollfarbort der Farbort, welcher dem BIN
4 entspricht. Bei einer Bestückung eines Displays können nun 2 pLED-Bauelemente aus dem BIN 4 verwendet werden, aber auch eine Kombination von pLED-Bauelementen des BIN 3 und 5, bzw. BIN 2 und 6 oder 1 und 7. Sofern sogar drei Subpixel je Farbe pro5 Pixel verwendet werden ergeben sich weitere Kombination von pLED-Bauelementen aus der Verteilung der Fig. 2. Die untenste hende Tabelle zeigt beispielhaft die möglichen Kombinationen von 2 bzw. 3 Subpixeln je Farbe aus einer Verteilung von pLED in insgesamt 7 Gruppen
Figure imgf000013_0001
5 Natürlich ergeben sich bei einer anderen Aufteilung der Gruppen oder einem anderen Sollfarbort hiervon abweichende Kombinatio nen. Der Vorteil jedoch ist, dass sich im Wesentlichen alle pLED einer Verteilung für die Herstellung von Displays nutzen lassen und sich der Farbort von Display zu Display weniger unterschei0 det .
In der Ausgestaltung der Fig. 3 sind je zwei Subpixeln 101, 101', 102 und 102' sowie 103 und 103' einer Farbe pro Pixel zugeordnet, jedes Pixel enthält somit 6 Subpixel. Die pLED-5 Bauelemente sind auf Kontaktpads aufgebracht und elektrisch kontaktiert. Die Ansteuerung ist derart ausgestaltet, dass im mer die beiden Subpixel einer jeden Farbe gleichzeitig ange steuert werden. 0 Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung einer derartigen Ansteuerung für ein Pixel, welches jeweils zwei Subpixel für jede Farbe umfasst. Jedes pLED ist mit seinem Anodenanschluss an eine ge meinsame Versorgungsleitung Supp angeschlossen. Dies stellt eine Vereinfachung dar, da die einzelnen pLED-Bauelemente für5 die verschiedenen Farben durchaus verschiedene Durchflussspan nungen besitzen und somit unterschiedliche Versorgungspannungs leitungen haben können. In diesem Ausführungsbeispiel sind die pLED-Bauelemente 101, 101' bis 103' so gewählt, dass ihre je weilige Farbortmischung einem jeweiligen Sollfarbort ent0 spricht. Jedes pLED-Bauelement entspricht dabei einem Subpixel wie in Fig. 3 dargestellt. Die jeweiligen Kathodenanschlüsse der pLED-Bauelemente sind an einen Schalttransistor angeschlos sen. Im Einzelnen ist pLED-Bauelement 101 mit Transistor 111 und pLED-Bauelement 101' mit Schalttransistor 111' verbunden. In gleicherweise sind auch die pLED-Bauelemente , 102, 102' und 103, 103' mit den ihnen zugeordneten Schalttransistoren verbun den. Der Ausgang des jeweiligen Schalttransistors 111, 111' bis 113' ist mit einem Massepotential Gnd verbunden. Die Steueran schlüsse der jeweiligen Schalttransistoren ist über einen je weiligen Steuertransistor 131, 132', 133' mit den Schaltleitun gen 141, 142 und 143 verbunden. Der Steuertransistor steuert somit die Schalttransistoren für jedes Subpixel. Daneben ist zwischen den Steuertransistor eines jeden Subpixels und den Steueranschlüssen der Schalttransistoren ein Kondensator 121, 122, 123 gegen das Massepotential Gnd geschaltet. Für n Subpixel sind es also 1+n Transistoren, ein Transistor zum Programmieren, und n Schalttransistoren.
Die Schalttransistoren 111 und 111' sind mit den gleichen Ma terial und geometrischen Parametern aufgebaut, so dass ihre jeweiligen elektrischen Eigenschaften im Wesentlichen gleich sind. Dies gilt ebenso für die jeweiligen Schalttransistoren der anderen Subpixel. Hierbei können sich die Schalttransisto ren zwischen den jeweiligen Subpixeln in ihren geometrischen und damit elektrischen Eigenschaften unterschieden. Dies ist dann zweckmäßig, um die unterschiedlichen elektrischen Eigen schaften der verschieden farbigen LED-Bauelemente auszuglei chen, beispielsweise eine unterschiedliche Einsatzspannung auf grund der unterschiedlichen Materialsysteme der LED-Bauele- mente. Typische geometrische Eigenschaften der Schalttransis toren sind beispielsweise die Gatelänge d oder die Gatebreite w .
Im Betrieb der Schaltung wird nun über ein Signal am Steuerein gang des jeweiligen Steuertransistors 131,132' bzw. 133' die Steuereingänge mit einer definierten Spannung beaufschlagt. Diese wird darüber hinaus auch im Kondensator 121, 122 und 123 gespeichert. Mit anderen Worten bleibt somit das Signal am Steu ereingang der Steuertransistoren 131, 132' und 132' nur so lange aktiv, bis der jeweilige Kondensator auf die gewünschte Spannung aufgeladen ist. Dazu wird ein festes Spannungssignal an die
5 Anschlüsse 141 bis 143 angelegt. In einer alternativen Betriebs art wird von einer hier nicht dargestellten Treiberschaltung ein variables Spannungssignal an die Anschlüsse 141, 142 und 143 angelegt. Die Größe der Spannung zwischen den Anschlüssen kann dabei variabel sein, das Signal an den Steueranschlüssen0 der Steuertransistoren 131, 132' und 133' ist demgegenüber kon stant. In beiden Fällen wird der jeweilige Kondensator auf den gewünschten Spannungswert aufgeladen.
Die Spannung über dem jeweiligen Kondensator liegt in gleicher5 Weise auch an den Steueranschlüssen der Schalttransistoren des jeweiligen Subpixels an (bzw. an deren Gates) . Beide Schaltran sistoren eines jeden Subpixels bilden dadurch einen variablen, aber gleich großen Widerstand, wodurch der Stromfluss durch die pLED-Bauelemente eines jeden Subpixels und damit die Helligkeit0 gesteuert wird. Für identisch ausgeführte Schalttransistoren kann somit trotz Unterschieden in der Flussspannung (Vf) der pLED-Bauelemente derselbe Strom aufgeprägt werden. Die inhomo gene Stromaufteilung bei einer Parallelschaltung von pLED-Bau- elementen mit variierendem Vf wird damit abgefangen. Der durch5 die Mischung des emittierten Lichts der beiden pLED-Bauelemente gebildete Farbort entspricht dem Sollfarbort.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines einzelnen Subpi xels mit weiteren Ergänzungen, im Beispiel für die Farbe R(ot) .0 Diesem Beispiel liegt die weitere Erkenntnis zugrunde, dass zur weiteren Verbesserung der Farbmischung eventuell vorliegende Helligkeitsunterschiede der pLED-Bauelemente bei gleichem Be triebsstrom berücksichtigt werden müssen. Hierfür werden zu sätzlich zu den 2 Schalttransistoren 111 und 111' pro Pixel,5 die aufgrund ihrer ähnlichen geometrischen Abmessungen den glei chen Betriebsstrom bereitstellen, weitere Transistoren 111 ' ' und 111''' vorgehalten. Diese sind jeweils zwischen den Be zugspotentialanschluss Gnd und eine dedizierte Montagefläche auf einer Oberfläche der Backplane in jedem Subpixel geschaltet. Diese zusätzliche Montagefläche eingezeichneten pLED-Bauele- mente 101'' und 101''' dargestellt.
Die zusätzlichen Schalttransistoren 111'' und 111''' sind in ihren geometrischen Abmessungen unterschiedlich ausgestaltet als die Transistoren 111 und 111'. Beispielsweise ist beim Schalttransistor 111'' die Gatebreite w um 10% gegenüber der Gatebreite des Schalttransistors 111 erhöht, die des Schalt transistors 111''' um 10% niedriger. Dadurch fließt bei gleicher Gatespannung durch den Schalttransistor 111 ' ' und damit durch das pLED-Bauelement 101 ' ' ein 10% höherer Strom, durch den Schalttransistor 111''' ein 10% niedriger Strom. Durch geeignet Wahl der geometrischen Parameter lassen sich so verschiedene Unterschiede gegenüber dem „Nennstrom" durch den Schalttransis tor 111 realisieren. Der Unterschied des Stroms vgl. mit dem „Nennstrom" beträgt dabei bevorzugt 10%, kann aber auch 20% oder nur 5% betragen.
In dem dargestellten Beispiel sind Kontaktpads korrespondierend zu den pLED-Bauelemente 101 und 101'' bestückt, die beiden an deren bleiben leer. Diese Bestückung erfolgt während der Fer tigung der Backplane mit pLED-Bauelementen für jedes Subpixel eines Pixels, so dass sowohl der Farbort, als auch die Hellig keit einem jeweiligen Sollwert entsprechen. Bei der Bestückung und Kontaktierung wird abhängig von den zur Verfügung stehenden Farbort- bzw. Helligkeitsgruppen entschieden, welche Subpixel bestückt und angeschlossen werden.
Die Ansteuerung des Displays verändert sich damit nicht, da weiterhin pro Pixel und Farbe nur ein Steuersignal erforderlich ist. Abhängig von der Bestückung der redundanten Subpixel mit LEDs eines passenden BINs wird eine enge Farbortverteilung er zielt . Das vorgeschlagene Prinzip erfordert es, dass die Backplane in geeigneter Weise vorgesehen ist, um mit den pLED-Bauelementen derart bestückt zu werden, dass sich die gewünschten Sollfar- borte für die jeweiligen Pixel verwenden. Mit anderen Worten werden die geeigneten Kombinationen von pLED-Bauelementen aus den Farbort- und Helligkeitsgruppen so ausgewählt, dass sich die gewünschten Werte ergeben. Die Backplane ist dazu mit den entsprechenden Kontaktpads versehen, die Ansteuerung wie in den schematischen Schaltplänen in Figuren 4 und 5 gezeigt ist im Backplane realisiert.
Jedes pLED-Bauelement weist dabei einen p- und einen n- Kontakt entsprechend einem Anoden- und einem Kathodenanschluss auf. In den Ausführungen der Figuren 4 und 5 ist der Anodenanschluss (p-Seite) mit der Versorgungsleitung und der Kathodenanschluss mit dem Schalttransistor verbunden. Damit sind auch Kontaktpads für die p- bzw. n-Kontaktierung auf der Backplane für jedes Subpixel notwendig.
Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt einer Oberfläche einer Backplane eines Displays, das mehrere Subpixel je Farbe und Pixel auf weist. Die zwei Pixel 2 sind auf dem Backplane lokalisiert und ihnen sind jeweils Kontaktpads zugeordnet, die zu den Subpixeln und Farben korrespondieren. Im Einzelnen umfasst jedes Pixel 2 auf der Oberfläche je zwei Subpixel pro Farbe. Dazu sind auf der Oberfläche Kontaktpads angeordnet, um die jeweiligen pLED- Bauelemente mit der Versorgungsleitung bzw. den Schalttransis toren zu verbinden.
Für die Subpixel RI, R2 der Farbe R(ot) sind die Pads 201 und 201' für die p-Kontaktierung des pLED-Bauelementes vorgesehen. Die Pads 201 und 201 ' sind in dieser Ausführung mit der Versor gungsleitung (nicht dargestellt) verbunden. In ähnlicher Weise sind auch die Pads 202, 202' und 203, 203' für die p-Kontaktie- rung der weiteren pLED-Bauelemente ausgestaltet. Die Größe der Pads ist dabei so gewählt, dass die jeweiligen pLED-Bauelemente direkt auf der Padfläche aufgesetzt und mit dieser kontaktiert werden. Neben den p-Kontaktpads 201, 201' bis 203' sind weitere kleinere Pads auf der Oberfläche angeordnet, die sich in Gruppen zusammenfassen lassen und gestrichelt dargestellt sind. Die Gruppe der Pads 211, 212 und 213 ist als n-Kontaktpad ausgeführt
5 und mit den Schaltransistoren verbunden, die im Betrieb einen kleineren Strom als den „Nennstrom" liefern. Diese Gruppe ist daher optional und korrespondiert mit dem Zweig mit dem Tran sistor 111''' in Figur 5. Die untere Gruppe von Pads 221, 222, 223 als ebenfalls als n-Kontaktpad ausgeführt und mit den Schal0 transistoren verbunden, die im Betrieb den größeren Strom als den „Nennstrom" liefern. Sie korrespondiert mit dem Zweig mit dem Transistor 111'' in Figur 5. Beide Padgruppen sind optional und dann vorhanden, wenn neben dem Farbort auch Helligkeitsun terschiede ausgeglichen werden sollen.
5
Zwischen den p-Kontaktpads 201, 201' und entsprechend zwischen den p-Kontaktpads der anderen Subpixel befinden sich zwei wei tere nebeneinander angeordnete n-Kontaktpads 231, 232, 233, die jeweils mit den Schalttransistoren 101 und 101' verbunden sind,0 so dass im Betrieb der „Nennstrom" fließt. Die pLED-Bauelemente werden nun auf den p-Kontaktpads aufgebracht und anschließend geeignet mittels eines Bonddrahtes oder anderer Kontaktiertech nologie an den notwendigen n-Kontakt angeschlossen. Wird bei spielsweise ein pLED-Bauelement verwendet, welches eine etwas5 geringere Helligkeit bei dem „Nennstrom" liefert, so muss die ses, um den Helligkeitsunterschied auszugleichen an das n-Kon- taktpad der Gruppe mit den Pads 221, 222 und 223 angeschlossen werden. Ein zweites pLED-Bauelement liefert hingegen die ge wünschte Helligkeit bei dem „Nennstrom" und ist entsprechend0 mit einem der Pads der Gruppe 231, 232 und 233 verbunden Auf den Subpixeln 203 und 203' ist dies durch die Anschlussdrähte 250 beispielhaft dargestellt.
Die n-Kontaktpads sind in dieser Ausführung deutlich kleiner5 ausgestaltet als die p-Kontaktpads, da sie nur der Kontaktierung dienen und keine pLED auf ihnen platziert wird. Zwischen den Pads ist eine Isolierung vorgesehen, so dass es nicht zu uner wünschten Kurzschlüssen kommt. Ebenso können nach einer Bestü ckung der Subpixel mit den pLED-Bauelementen die nicht verwen deten Kontaktpads überdeckt oder isoliert werden. Die Abmessun gen beider Kontaktpads können sich im Bereich weniger gm, bei spielweise bis 200pm bewegen. Typische Abmessungen für die p- Kontaktpads, auf denen die pLED Bauelemente befestigt werden liegen im Bereich von 10pm bis 150pm. Typische Abmessungen für die n-Kontaktpads sind im Bereich von 10pm bis 50pm. Neben der dargestellten Orientierung, bei der die n-Kontaktpads gleichen Stromes zwischen den p-Kontaktpads angeordnet sind, sind auch andere Orientierungen denkbar. Durch die Kontaktierung der n- Kontaktpads wird somit definiert welcher der Schaltransistoren, die z.T. unterschiedlichen Strom liefern mit dem pLED-Bauele- ment verbunden wird.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung, bei der das Kontaktkonzept der „common cathode" verfolgt wird. Der p-Kontakt des pLED- Bauelements befindet sich auf der Unterseite des Elements. Das „common cathode" Konzept unterscheidet sich von dem Konzept der Fig. 6 dadurch, dass Schalttransistor und pLED-Bauelement „ver tauscht" sind. Während in Fig. 6 und auch in den Darstellungen der Figuren 4 und 5, die pLed-Bauelemente zwischen Versorgungs anschluss und Schaltransistoren angeordnet sind, sind beim „com mon cathode" Konzept die pLED-Bauelemente zwischen Schalttran sistor und Massepotentialanschluss. Die größeren p-Kontaktpads, vier Stück für jedes Subpixel (z.b. (RI, R2 , R3, R4 ) für das Subpixel der Farbe R(ot) ) sind mit den jeweiligen Schalttran sistoren verbunden. Damit entfällt zwar ein Kontaktpad für jedes Subpixel, jedoch wird der benötigte Platz pro Subpixel größer. Die p-Kontaktpads 301, 301 ', 302, 302 ', 303, 303 ' der oberen Reihe eines jeden Subpixels sind mit den Schalttransistoren für den „Nennstrom" verbunden, die p-Kontaktpads 301'', 301''', 302'', 302''', 303'' und 303''' der unteren Reihe mit den Schalttransistoren für den höheren bzw. niedrigeren Strom. Na türlich ist auch eine andere Anordnung möglich, beispielsweise eine, bei der die p-Kontaktpads für den gleichen „Nennstrom" diagonal angeordnet sind. Zwischen den p-Kontaktpads eines je den Subpixels befindet sich ein kleineres n-Kontaktpad 321, 322, 323 (gestrichelt dargestellt) .
Fig. 8 zeigt eine Ausgestaltung eines Verfahrens zur Herstel lung eines Displays aufweisend eine Vielzahl von Pixelzellen. Das Verfahren stellt in Schritt S1 eine Matrix mit wenigstens zwei Subpixelflächen je Farbe eines Pixels bereit, wobei die Farbe durch einen vordefinierten Sollfarbort bestimmt ist. Die Matrix kann Teil einer Backplane oder eines Trägers sein, auf dem im weiteren Verlauf die pLED-Bauelemente aufgebracht wer den. In einer alternativen Ausführung kann auch ein Träger oder eine Backplane entsprechend bereitgestellt werden, die eine Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordnete Pixel umfasst.
In einem zweiten Schritt S2 werden pLED-Bauelemente auf wenigs tens zwei der wenigstens zwei Subpixelflächen mit je ein durch einen Farbort definiertes optoelektronisches Bauelement aufge bracht. Dies erfolgt derart, dass sich in einem Betrieb der beiden optoelektronischen Bauelemente der vordefinierte Soll farbort ergibt.
Der Schritt S2 kann eine ganze Reihe weitere Schritte enthalten, die zeitlich vor dem Schritt des Bereitstellens oder zeitlich danach erfolgen können. So kann es zweckmäßig sein, vor einem Bestücken der Oberfläche bzw. der Subpixelflächen wenigstens zwei pLED- Bauelemente aus einer Vielzahl von derartigen Bau elementen auszuwählen S21, die entweder beide den gleichen Far bort aufweisen, der dem Sollfarbort entspricht, oder die beide unterschiedliche Farborte aufweisen, so dass sich im Betrieb durch Mischung der Sollfarbort ergibt. Die Vielzahl der opto elektronischen Bauelemente können vorher in verschiedene Grup pen beispielsweise nach Farbort, Helligkeit oder einer Kombi nation aus beidem eingeteilt werden. Auf der Oberfläche der Backplane sind eine Vielzahl von Kon- taktpads angeordnet. Diese bilden bzw. definieren die Subpixel flächen. So weisen die wenigstens zwei Subpixelflächen wenigs tens zwei erste Kontaktpads und wenigstens ein zweites Kontakt- pad auf. Zum Bestücken werden nun in Schritt S22 ein erstes pLED-Bauelement auf ein erstes der wenigstens zwei ersten Kon taktpads aufgebracht und mit diesem elektrisch leitfähig ver bunden. Ein zweites pLED-Bauelement wird dann auf ein zweites der wenigstens zwei ersten Kontaktpads aufgebracht und ebenfalls mit diesem verbunden.
Dieser Vorgang kann für alle Subpixel wiederholt werden, so dass nach dem Bestückungsvorgang jedes Subpixel einer jeden Farbe und eines jeden Pixels wenigstens zwei pLED-Bauelemente auf- weist. Sodan erfolgt ein weiterer Verbindungsschritt, S23, bei dem beispielsweise mittels Bondverfahrens die beiden aufge brachten pLED-Bauelemente mit dem wenigstens einen zweiten Kon- taktpad verbunden werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
Displaybackplane
2 Pixel
10 Pixel
20, 21 SteuerSchaltung
101, 102, 103 Subpixel
101', 102', 103' Subpixel, pLED-Bauelemente
101 ' ', 101 ' ' ' Subpixel
111, 111' Schalttransistor
111 ' ', 111 ' ' ' Schalttransistor
112, 112' Schalttransistor
113, 113' Schalttransistor
121, 122, 123 Kondensator
131, 132', 133' Steuertransistor
141, 142, 143 Schaltleitung
201, 202, 203 p-Kontaktpads
201', 202 ', 203 ' p-Kontaktpads
211, 212, 213 n-Kontaktpads
221, 222, 223 n-Kontaktpads
231, 232, 233 n-Kontaktpads
301, 302, 303 p-Kontaktpads
301', 302 ', 303 ' p-Kontaktpads
301", 302 ", 303 " p-Kontaktpads
301 " ', 302 ' ' ' p-Kontaktpads
303 ' ' ' p-Kontaktpad
321, 322, 323 n-Kontaktpads
Supp Versorgungsleitung, Versorgungpotential
Gnd BezugspotentialanSchluss
RI, R2, R3, R4 , Subpixel der Farbe R(ot)
Gl, G2 , G3 , G4 , Subpixel der Farbe G(rün)
Bl, B2, B3, B4 , Subpixel der Farbe B (lau)

Claims

ANSPRÜCHE
1. Anordnung mit mehreren Pixeln, wobei:
jedes Pixel wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe um fasst, wobei die Farbe durch einen vordefinierten Sollfar- bort bestimmt ist;
jedes Subpixel einer Farbe je ein durch einen Farbort defi niertes optoelektronisches Bauelement umfasst, wobei die Farborte der optoelektronischen Bauelemente in den Subpixeln jeder Farbe derart gewählt sind, dass sich in einem Betrieb der optoelektronischen Bauelemente für jede Farbe der vor definierte Sollfarbort ergibt;
eine Ansteuereinheit zur gemeinsamen Ansteuerung der opto elektronischen Bauelemente einer Farbe ausgeführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuereinheit ausge führt ist, die optoelektronischen Bauelemente einer Farbe mit dem jeweils gleichen Strom zu beaufschlagen und/oder die Ansteuereinheit ausgeführt ist, eines der optoelektronischen Bauelemente einer Farbe mit einem vordefinierten Nennstrom und die restlichen optoelektronischen Bauelemente dieser Farbe mit einem höheren Strom oder einem niedrigeren Strom als den Nennstrom zu beaufschlagen.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Ansteuereinheit drei Steuerleitungen umfasst, wobei jeweils eine Steuerleitung mit Schalteingängen von wenigstens zwei Schalttransistoren gekoppelt ist, welche jeweils an eines der optoelektronischen Bauelemente angeschlossen ist.
4. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Ansteuereinheit weiterhin umfasst:
wenigstens einen Steuertransistor der jeweils zwischen eine Steuerleitung und den mit der Steuerleitung gekop pelten Schalteingängen der wenigstens zwei Schalttransis toren geschaltet ist.
5. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Ansteuereinheit aufweist:
einen Speicherkondensator, der zwischen die Schalteingänge der wenigstens zwei Schalttransistoren und eine Bezugspo- tentialleitung geschaltet ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ansteuereinheit wenigstens vier Schalttransistoren um fasst, von denen zwei ausgeführt sind, bei gleichem Ansteu- ersignal einen vordefinierten Nennstrom zu schalten, und die beiden anderen der wenigstens vier Schalttransistoren aus geführt sind, einen höheren bzw. niedrigeren Strom als den Nennstrom zu schalten.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ansteuereinheit aufweist:
eine Versorgungsleitung (Supp) und eine Bezugspotential leitung (Gnd) ; und
die jeweils einer der wenigstens zwei Schalttransistoren in Reihe mit einem optoelektronischen Bauelement geschal tet ist derart, dass entweder
das optoelektronische Bauelement über den Schalttransistor mit der Versorgungsleitung (Supp) verbunden ist; oder das optoelektronische Bauelement über den Schalttransistor mit der Bezugspotentialleitung (Gnd) verbunden ist.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ansteuereinheit in einer Backplane integriert ist und die optoelektronischen Bauelemente auf Kontaktpads einer Oberfläche der Backplanes angeordnet sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, bei dem wenigstens einige der Kontaktpads mit den Schalttransistoren verbunden sind.
10. Backplane einer Anordnung, insbesondere eines Displays, mit einer in die Backplane integrierten Ansteuereinheit und ei ner Oberfläche weiter umfassend: eine Anzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Pixels definiert durch eine Position auf der Backplane, wobei jedes Pixel wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe umfasst; und jedes Subpixel wenigstens ein Kontaktpad auf
5 weist, welches ausgestaltet ist, mit einem optoelektroni schen Bauelement verbunden zu werden.
11. Backplane nach Anspruch 10, bei dem die wenigstens zwei Sub pixel einer jeden Farbe umfassen:
0 wenigstens zwei p-Kontaktpads ausgestaltet zur Aufnahme eines optoelektronischen Bauelementes und wenigstens ein n-Kontaktpad ausgestaltet zur elektrischen Kontaktierung mit dem optoelektronischen Bauelement. 5 12. Backplane nach Anspruch 12, bei dem die wenigstens zwei p- Kontaktpads größer ausgebildet sind als das wenigstens eine n-Kontaktpad .
13. Backplane nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem An0 steuereinheit ausgestaltet ist zur Bereitstellung eines gleichen Referenzstroms an die Kontaktpads der wenigstens zwei Subpixel einer jeden Farbe.
14. Backplane nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die5 Ansteuereinheit ausgestaltet ist, zur Bereitstellung eines ersten Stroms an ein erstes Kontaktpad des Subpixels und eines zweiten Stroms an ein zweites Kontaktpad des Subpi xels . 0
15. Verfahren zur Herstellung eines Displays aufweisend eine Vielzahl von Pixelzellen, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Matrix mit wenigstens zwei Subpixelflä chen je Farbe eines Pixel, wobei die Farbe durch einen vorde finierten Sollfarbort bestimmt ist;
5 - Bestücken von wenigstens zwei der wenigstens zwei Subpixel flächen mit je ein durch einen Farbort definiertes optoelekt ronisches Bauelement derart, dass sich in einem Betrieb der beiden optoelektronischen Bauelemente der vordefinierte Soll- farbort ergibt.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Verfahrensansprüche, bei dem der Schritt des Bestückens umfasst:
- Auswählen von wenigstens zwei optoelektronischen Bauelemente aus einer Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen, welche in wenigstens zwei Gruppen unterteilbar ist, die jeweils einen unterschiedlichen Farbort aufweisen.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die wenigstens zwei Subpixelflächen wenigstens zwei erste Kontakt- pads und wenigstens ein zweites Kontaktpad umfasst, und der Schritt des Bestückens umfasst:
- Aufbringen und elektrisches Verbinden eines ersten optoelekt ronischen Bauelementes auf ein erstes der wenigstens zwei ersten Kontaktpads ;
- Aufbringen und elektrisches Verbinden eines ersten optoelekt ronischen Bauelementes auf ein erstes der wenigstens zwei ersten Kontaktpads ;
- elektrisches Verbinden, insbesondere Bonden des ersten opto elektronischen Bauelementes und des zweiten optoelektronischen Bauelementes mit dem wenigstens einen zweiten Kontaktpad.
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