WO2020115042A1 - Optoelektronische leuchtvorrichtung mit einem pwm-transistor und verfahren zum herstellen oder steuern einer optoelektronischen leuchtvorrichtung - Google Patents

Optoelektronische leuchtvorrichtung mit einem pwm-transistor und verfahren zum herstellen oder steuern einer optoelektronischen leuchtvorrichtung Download PDF

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Hubert Halbritter
Jens Richter
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • German patent application No. 10 2018 131 023.4 which was filed on December 5, 2018 with the German Patent and Trademark Office.
  • the disclosure content of German patent application No. 10 2018 131 023.4 is hereby incorporated into the disclosure content of the present application.
  • the present invention relates to an optoelectronic lighting device with a PWM transistor, a method for producing an optoelectronic lighting device and a method for controlling an optoelectronic lighting device.
  • PWM pulse width modulation
  • pulse duration modulation pulse duration modulation
  • TFT thin-film transistor
  • the present invention is based, inter alia, on the object of creating an advantageous optoelectronic lighting device, in particular with a large dynamic range, which can be implemented at low cost. Furthermore, a display with an optoelectronic lighting device, a method for controlling an optoelectronic lighting device and a method for producing an optoelectronic lighting device can be specified.
  • An object of the invention is achieved by an optoelectronic lamp with the features of claim 1.
  • An object of the invention is also achieved by a display with the features of claim 12.
  • an object of the invention is seen by a method for controlling an optoelectronic Lighting device with the features of claim 13 and a method for producing an optoelectronic lighting device with the features of claim 14 solved.
  • An optoelectronic lighting device comprises an optoelectronic semiconductor component, a current source and a PWM transistor.
  • the optoelectronic semiconductor component is designed to generate light.
  • the current source is designed to generate a current.
  • the PWM transistor can be driven with a pulse width modulated signal or is driven with such a signal. Depending on the pulse width modulated signal, the PWM transistor can assume a first state or a second state. When the PWM transistor is in the first state, the optoelectronic semiconductor component is supplied with the current generated by the current source. In the second state of the PWM transistor, the optoelectronic semiconductor component is decoupled from the current generated by the current source.
  • the current source is manufactured or implemented using a first technology, while the PWM transistor is manufactured or implemented using a second technology that differs from the first technology. This makes it possible to implement only the PWM transistor in a technology which permits a high dynamic range, and to implement the current source and in particular further parts of the optoelectronic lighting device in a more cost-effective technology.
  • the current source can have transistors that are implemented in the first technology.
  • the PWM transistor can be designed such that its current - leading route in one of the two states with low resistance, d. H. electrically conductive, and in the other state high impedance, d. H. is electrically non-conductive.
  • the PWM transistor can, for example, be designed as a field-effect transistor (FET). In this case the drain-source path is the current-carrying path of the PWM transistor.
  • the optoelectronic semiconductor component can be formed, for example, as a light-emitting diode (LED), as an organic light-emitting diode (English: organic light-emitting diode, OLED), as a light-emitting transistor or as an organic light-emitting transistor be.
  • the optoelectronic semiconductor component can be part of an integrated circuit.
  • the optoelectronic semiconductor component can in particular be implemented as an optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic lighting device can also contain further semiconductor components and / or components.
  • the optoelectronic lighting device can have one or more optoelectronic semiconductor components. It can be seen that a current source and a PWM transistor are assigned to each of the optoelectronic semiconductor components.
  • Each of the optoelectronic semiconductor components can form a respective sub-pixel of a pixel.
  • a respective pixel can contain three sub-pixels for the colors red, green and blue.
  • the second technology with which the PWM transistor is manufactured can have a higher charge carrier mobility than the first technology. This makes it possible to implement a transistor that can be modulated more quickly.
  • the first technology can be a TFT technology.
  • the feature that the current source is manufactured by means of TFT technology can be understood such that the transistors of the current source are TFT transistors, i. H. Thin film transistors.
  • the TFT transistors can be IGZO (indium gallium zinc oxide) or LTPS (low temperature polycrystalline silicone) transistors.
  • the second technology can be a c-Si technology.
  • the PWM transistor can be made of crystalline silicon.
  • the optoelectronic semiconductor component, the current source and the PWM transistor or the current path of the PWM transistor are connected in series.
  • the live line is in the first state of the PWM transistor with low resistance in order to supply the optoelectronic semiconductor component with the current generated by the current source.
  • the optoelectronic semiconductor component can be connected between the current source and the PWM transistor or the current source can be connected between the optoelectronic semiconductor component and the PWM transistor or the PWM transistor can be connected between the optoelectronic semiconductor component and the current source.
  • the optoelectronic semiconductor component and the PWM transistor can be connected in parallel.
  • the PWM transistor can be connected to the optoelectronic semiconductor component in such a way that the PWM transistor short-circuits the optoelectronic semiconductor component when the PWM transistor is in the second state.
  • the PWM transistor may be an integrated circuit (IC), in particular an application-specific integrated circuit (ASIC), or be integrated into an IC or an ASIC.
  • IC integrated circuit
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the PWM transistor can be a pIC, ie a micro IC, or can be integrated into a pIC.
  • a pIC has only a very thin substrate or no substrate at all, which makes it possible to produce it with small lateral dimensions.
  • the PWM transistor can also be implemented as a hybrid, for example as a printable p-transistor, ie micro-transistor, or can be produced locally by means of a laser beam as a recrystallized individual transistor.
  • the optoelectronic semiconductor component can be a pLED, i. H. a micro LED. Similar to a pIC, a pLED has only a very thin substrate or no substrate at all.
  • the PWM transistor can be integrated into the pLED as an active substrate, as a result of which the assembly effort is reduced.
  • the optoelectronic lighting device can have a plurality of optoelectronic semiconductor components, each of which is assigned a current source and a PWM transistor controlled with a pulse-width-modulated signal.
  • the optoelectronic semiconductor components, the current sources and the PWM transistors can have the features described above.
  • the optoelectronic semiconductor components can be arranged in rows and columns, and the control inputs, in particular the gate connections, of the PWM transistors arranged in one row can be connected to one another. This enables line-synchronous control of the PWM transistors.
  • the current source can have at least a first transistor for generating the current and a capacitor for controlling the at least one first transistor with the capacitor voltage.
  • the optoelectronic semiconductor component and the at least one first transistor, in particular its current-carrying path, can be connected in series. The current flow through the optoelectronic semiconductor component and thus its luminosity can be controlled with the aid of the at least one first transistor.
  • a first connection of the condenser sators can be connected to a control terminal of the at least one first transistor.
  • the second connection of the capacitor can be connected to a reference potential, in particular a supply or ground potential, or can be connected to the reference potential via a corresponding switch or transistor.
  • the optoelectronic lighting device can furthermore have at least one second transistor for electrically coupling the capacitor to a programming line.
  • the at least one second transistor can be connected between the programming line and the first connection of the capacitor. If the at least one second transistor is switched such that its current-carrying path is low-resistance, the capacitor is connected to the programming line and can be programmed, i. i.e., be charged to a certain voltage.
  • the at least one first transistor and the at least one second transistor are implemented in the first technology.
  • the first and the second transistor are TFT transistors.
  • the optoelectronic semiconductor component and the PWM transistor are connected in a first circuit branch and a second circuit branch is connected in parallel with the first circuit branch.
  • the second circuit branch can be designed such that the current generated by the current source flows through the second circuit branch when the PWM transistor is in the second state.
  • the second circuit branch can have a diode, in particular a semiconductor diode with a pn junction, and one or more transistors.
  • the second circuit branch or at least a part thereof can be implemented in the second technology, in particular in the c-Si technology.
  • the drain-source voltage of the power transistor remains constant if the second current branch is designed accordingly, so that there is no capacitive coupling into the capacitor.
  • the optoelectronic lighting device can furthermore have a control unit which is designed to control the PWM transistor with the pulse-width-modulated signal.
  • the optoelectronic lighting device can be used, for example, in any type of display, that is to say optical display devices, in particular in automotive applications, for example in displays in the dashboard. Such a display can comprise one or more of the optoelectronic lighting devices described above. Furthermore, the optoelectronic lighting device can be used in other suitable applications.
  • One method is designed to control an optoelectronic lighting device.
  • the optoelectronic lighting device has an optoelectronic semiconductor component for generating light, a current source for generating current and a PWM transistor.
  • the PWM transistor is driven with a pulse width modulated signal and assumes a first state or a second state depending on the pulse width modulated signal.
  • the PWM transistor supplies the optoelectronic semiconductor component in the first state with the current generated by the current source and decouples the optoelectronic semiconductor component in the second state from it power generated by the power source.
  • the current source is implemented using a first technology
  • the PWM transistor is implemented using a second technology.
  • Another method is used to manufacture an optoelectronic lamp.
  • the optoelectronic lighting device comprises an optoelectronic semiconductor component for generating light, a current source for generating current and a PWM transistor controlled with a pulse-width-modulated signal.
  • the PWM transistor assumes a first state or a second state depending on the pulse width modulated signal.
  • the PWM transistor is designed to supply the optoelectronic semiconductor component with the current generated by the current source in the first state and to decouple it from the current generated by the current source in the second state.
  • the current source is manufactured using a first technology and the PWM transistor is manufactured using a second technology.
  • the method for controlling an optoelectronic lighting device and the method for producing an optoelectronic lighting device can have the above-described configurations of the optoelectronic lighting device. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the attached drawings. These show schematically:
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of an optoelectronic lighting device
  • Fig. 2 shows a representation of a PWM signal
  • Fig. 3 is a circuit diagram of a circuit for realizing an optoelectronic lighting device
  • Fig. 4 shows the time course of the
  • FIG. 5 representations of the current and the voltage via an LED during a rising flank of a PWM pulse for an optoelectronic lighting device produced using TFT technology
  • 6 shows the current through an LED during successive cycles for an optoelectronic lighting device produced using TFT technology
  • 7 shows the current and the voltage across an LED during a rising edge of a PWM pulse for an optoelectronic lighting device with a c-Si PWM transistor
  • Fig. 8 is an illustration of the current through an LED during successive cycles for an optoelectronic lighting device with a c-Si PWM transistor
  • FIG. 9 shows a circuit diagram of a further circuit for realizing an optoelectronic lighting device
  • FIG. 10 shows the current through an LED during a rising edge of a PWM pulse for the optoelectronic lighting device according to FIG. 9;
  • FIG. 11 shows a representation of the current through the LED during successive cycles for the optoelectronic lighting device according to FIG. 9;
  • 12 shows a circuit diagram of a further circuit for realizing an optoelectronic lighting device with an LED
  • 13 shows a circuit diagram of a further circuit for realizing an optoelectronic lighting device with a plurality of LEDs
  • the optoelectronic Leuchtvor device 10 includes an optoelectronic semiconductor device designed as an LED 11, in particular as a pLED, for generating light.
  • the optoelectronic lighting device 10 can also contain further LEDs or pLEDs and can be integrated in a display.
  • the optoelectronic lighting device 10 contains a controllable current source 12 for generating a current and a PWM transistor 13.
  • the current source 12 and the PWM transistor 13 are controlled by a control unit 14.
  • Data words 15 are input into an input of the control unit 14.
  • the control unit 14 controls the current source 12 by means of a control signal 16 and the PWM transistor 13 by means of a control signal 17 such that a data word 15 input into the control unit 14 is converted into a brightness value of the light generated by the LED 11.
  • the control signal 17 for driving the PWM transistor 13 is a pulse width modulated signal.
  • the PWM transistor 13 assumes a first state or a second state depending on the pulse width modulated signal. In the first state of the PWM transistor 13, the LED 11 is supplied with the current generated by the current source 12, while in the second state of the PWM transistor 13 the LED 11 is supplied by the current source
  • the PWM transistor In the present embodiment, the PWM transistor
  • the drain-source path of the PWM transistor 13 is connected between the LED 11 and the current source 12. In the first state of the PWM transistor 13, the drain-source path has a low resistance and in the second state it has a high resistance.
  • the current source 12 or the transistors contained in the current source 12 are manufactured by means of a first technology, while the PWM transistor is manufactured by means of a second technology which has a higher charge carrier mobility than the first technology.
  • the control signal 17 can assume two discrete values, ie a first value 18 and a second value 19. In the period in which the control signal 17 assumes the first value 18, a rectangular pulse with a pulse width ti is generated. The pulse is repeated periodically with a period length T.
  • the control unit 14 can in particular control the pulse width ti of the pulse.
  • FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of a circuit 20 with which the optoelectronic lighting device 10 shown in FIG. 1 can be implemented.
  • the circuit 20 is used to control the LED 11.
  • further LEDs can be provided, which are arranged, for example, in rows and columns and are controlled by means of analog circuits.
  • the circuit 10 comprises a controllable current source designed as a 3T1C cell, the three transistors 21, 22, 23, which
  • the circuit 20 further comprises the PWM transistor 13.
  • the circuit 20 can therefore also be referred to as a 4T1C cell.
  • the current routes, d. H. the drain-source paths of the transistors 21, 22, 23 are connected in parallel.
  • the drain-source path of the PWM transistor 13 and the transistor network comprising the transistors 21, 22, 23 are connected in series.
  • a supply potential VDD is applied to the anode connection of the LED 11.
  • the gate connection of the PWM transistor 13 is driven by a signal S1.
  • a first connection of the capacitor 24 is connected to the gate connections of the transistors 21, 22, 23.
  • a second connection of the capacitor 24 is at a ground potential GND.
  • the circuit 20 further comprises transistors 25, 26.
  • the transistors 25, 26 are each connected with a connection of their drain-source paths between the transistors 21, 22, 23 and the PWM transistor 13.
  • the other connection of the drain-source path of the transistor 26 is connected to a programming line and applied with a signal sense.
  • the other connection of the drain-source path of the transistor 25 is connected to the first connection of the capacitor 24.
  • the gate connections of the transistors 25, 26 are driven by a signal ProgEn.
  • Fig. 3 two different areas 27, 28 of the scarf device 20 are indicated by dashed lines. Area 27 was made with the first technology and area 28 was made with the second technology.
  • the first technology is a TFT technology and the second technology is a c-Si technology.
  • the transistors 21, 22, 23, 25, 26 are thin film transistors (TFTs).
  • the PWM transistor 13 is made of crystalline silicon.
  • the PWM transistor 13 can be a pIC.
  • the PWM transistor 13 can also be produced as a printable p-transistor or can be produced locally by means of a laser beam as a recrystallized individual transistor.
  • the drain-source paths of the transistors 25, 26 are high-resistance and the drain-source path of the transistor 13 is low-resistance, the corresponding current flows through the LED 11, which is caused by the voltage of the Capacitor 24 is specified.
  • This can be modulated via the signal S1 driving PWM transistor 13 in the sense of a PWM. 4, the signals S1 and ProgEn and the current I ED flowing through the LED 11 are plotted against the time t.
  • the PWM cycle is then carried out, in which ProgEn is at GND and the PWM signal S1 controls the PWM transistor 13 with a predetermined pulse width.
  • FIG. 6 shows the decrease in the current ILED due to the switching of the PWM transistor 13 during successive cycles.
  • the reason for the decrease in the current ILED is the charge injection into the capacitor 24 with each PWM pulse.
  • the current I ED decreases over the 500 cycles shown, during which the capacitor 24 is not recharged, but only slightly. As a result, the effect of the switching pulses in the load path on the charge of the capacitor 24 can be neglected.
  • FIG. 7 shows that the rise time could be significantly reduced by designing the PWM transistor 13 from crystalline silicon.
  • the maximum rise time is only about 5 ns.
  • FIG. 9 shows a schematic circuit diagram of a circuit 30 which is based on the circuit 20 shown in FIG. 3.
  • the region 28 of the circuit 30 produced by means of the second technology has a first circuit branch 31 and a second circuit branch 32 connected in parallel with the first circuit branch 31.
  • the first circuit branch 31 comprises the LED 11 and the PWM transistor 13.
  • the second circuit branch 32 contains a pn diode 33 and transistors 34, 35 designed as field effect transistors
  • Drain-source paths of the transistors 34, 35 are connected in series with the pn diode 33.
  • the gate connection of transistor 34 is driven by signal S1.
  • the gate connection of transistor 35 is driven by the signal ProgEn.
  • the transistors 34, 35 are designed as p-channel transistors, whereas the transistors 13, 25, 26 are designed as n-channel transistors.
  • the current generated by the transistors 21, 22, 23 flows through the second circuit branch 32 when the drain-source path of the PWM transistor 13 is high-resistance.
  • FIG. 10 shows, analogously to FIG. 7, the current I ED through the LED 11 of the circuit 30 during a rising edge of a PWM pulse.
  • the maximum rise time, i.e. H. the time between the two dashed lines shown in Fig. 10, is only about 2 ns.
  • 11 shows the magnitude of the current ILED during successive cycles for the circuit 30. The change in the current ILED is only very slight.
  • FIG. 12 shows a schematic circuit diagram of a circuit 40, which represents a simplified variant of the circuit 20.
  • the circuit 40 contains only the transistor 21 as a current-driving transistor.
  • the capacitor 24 is programmed via the transistor 25.
  • the PWM transistor 13 manufactured using c-Si technology is connected between the supply potential VDD and the LED 11.
  • FIG. 13 shows a plurality of LEDs 11 arranged in a row of a display, each of which is controlled by the circuit 40 known from FIG. 12.
  • the gate connections of the PWM transistors 13 arranged in the same row are connected to one another and are driven by the signal S1. Furthermore, the gate connections of the transistors 25 arranged in the same line are driven by the signal ProgEn. 14 shows the timing of the activation.
  • the top line of FIG. 14 shows the signal S1 with which the gate connections of the PWM transistors 13 are applied.
  • the middle line of FIG. 14 shows the gate-source voltage V Gs of one of the transistors 21 and the bottom line of FIG. 14 shows the signal ProgEn with which the gate connections of the transistors 25 are applied.
  • the signal ProgEn is switched on, so that the drain-source paths of the transistors 25 have a low resistance and the capacitors 24 can be charged to a respective voltage by means of the signals sense 1, sense 2, ... sense n.
  • the desired gate-source voltages V Gs are generated at the transistors 21. These voltages then determine the current I ED through the respective LED 11.
  • the gate connections of the PWM transistors 13 are acted upon by the pulse width modulated signal S1.
  • the pulse width modulated signal S1 only switches the current I ED on and off through the respective LED 11.
  • the line-synchronous signal S1 serves as a global dimming signal. Grayscale and calibration are realized by the TFT part, which can also be called slow PWM (compared to fast PWM using PWM transistors 13).
  • the switching of the PWM transistors 13 requires only a few mA and can therefore also be implemented without problems parallel to the lines for switching the gate signal ProgEn. If the line-synchronous signal S1 is used as a global dimming signal, the signal S1 can be shifted to the next line with a shift register analogous to the signal ProgEn. This can be achieved with little effort.
  • the signal S1 has only one on / off sensor, i.e. does not control the current I L ED, there are no complex designs with regard to Temperature, drift or other compensation necessary. Consequently, only the PWM transistor 13 has to switch between an on and an off state at high speed.
  • a so-called common anode arrangement is Darge, in which the supply potential VDD to the anode connections of the LEDs 11 is applied.
  • the LEDs 11 can also be arranged in a so-called common cathode arrangement, in which the cathode connections of the LEDs 11 are acted upon by the ground potential GND.
  • the fast PWM transistor 13 is switched in parallel to the LED 11, the circuits in FIGS. 15 and 16 as a common cathode arrangement or common anode Arrangement are executed. Instead of interrupting the current I ED through the LED 11, the current ILED in FIGS. 15 and 16 is short-circuited by the PWM transistor 13.
  • the slower TFT transistor 21, which is configured as a PMOS in FIG. 15 or as an NMOS in FIG. 16 is not significantly involved in the modulation of the LED cross current.
  • the slow TFT transistor 21 can be switched off after the LED 11 has been short-circuited.
  • the circuit shown in FIG. 17 differs from the circuit shown in FIG. 12 in that the PWM transistor 13 is arranged between the transistor 21 and the ground potential GND.
  • a connection of the capacitor 24 is supplied with the supply potential VDD.
  • the LED 11 is arranged between the transistor 21 and the PWM transistor 13.
  • the transistor 21 is arranged between the PWM transistor 13 and the LED 11 and the cathode of the LED 11 is supplied with the ground potential GND.
  • An advantage of the circuits described above is that a large part of the respective circuit in traditional TFT electronics, eg. B. IGZO or LTPS can be realized.
  • This includes current dimming, e.g. B. 7 bits, and in addition a simple PWM, e.g. B. 8 bits with z. B.> 1 ps shortest LTPS pulse width.
  • a superordinate fast PWM with ultra-short pulses, e.g. B. 10 ns, is achieved by c-Si, ie crystalline silicon.
  • the fast PWM can e.g. B. by a Si (p) chip, ie a hybrid concept, or by locally generated crystalline Si, z. B. can be achieved by laser recrystallization.
  • the PWM transistor 13 can already be integrated in the pLED and in this case is supplied by the “pLED component”. This reduces, for example, the costs for the external setting / printing of, for example, p-transistors or the additional Recrystallization of a TFT transistor. This is technologically possible for all three colors red, green and blue. Since both GaAs and GaN have high charge carrier mobility, a fast PWM can thereby be realized. Since the PWM transistor 13 is a pure on / off Functionality, the requirements are low.
  • the switching functionality can also be integrated into a submount, carrier or interposer of the LED. It is conceivable here to mount RGB trip LEDs on a z. B. Interposer, which contains the PWM transistor. This is advantageous because the PWM transistor has approximately the same geometry as the (p) LED and therefore no additional space is used. Furthermore, e.g. B. only an additional pin or connection for the common PWM gate necessary.
  • the PWM transistor 13 is integrated in the pLED.
  • the PWM transistor 13 is arranged parallel to the LED 11.
  • the drain-source path of the PWM transistor 13 is connected to the cathode or anode of the PWM transistor 13.
  • Each of the components shown in Fig. 20 contains 3 connector pins.
  • the c-Si PWM transistor 13 is implemented as a pIC, several PWM switches can also be accommodated in one pIC. If z. B. 1 pIC designed for 4 RGB pixels (12 LEDs), this pIC “only” has, for example, a PWM switch signal pad, 12 source or drain pads and a VDD or GND -Pad, ie a total of, for example, 18 pads. Due to the simplicity, the system can also be scaled to, for example, 16 pixels, since only 1 transistor per LED high pixel densities can be achieved.
  • FIG. 21 shows the circuit known from FIG. 13, three LEDs 11 with the colors red, green and blue together with the associated PWM transistors 13 integrated in a common substrate as an RGB trip LED, e.g. B. printable are realized.
  • the component 45 shown in FIG. 21 with the three LEDs 11 and the three PWM transistors 13 has, for. B. at least 5 connections.
  • 22 shows a circuit with three LEDs 11 of the colors red, green and blue.
  • the control circuits of the LEDs 11 correspond to the circuit from FIG. 16.
  • the control circuits can also be designed as a common cathode arrangement.
  • the three LEDs 11 and the associated PWM transistors 13 can be integrated in a common substrate as an RGB trip LED. 22 shows regions 46A, 46B, 46C which are encompassed by the common substrate. For reasons of clarity, the areas 46A, 46B, 46C are shown separately from one another.

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Abstract

Eine optoelektronische Leuchtvorrichtung (10) umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (11), das ausgebildet ist, Licht zu erzeugen, eine Stromquelle (12), die ausgebildet ist, einen Strom zu erzeugen, und einen mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuerten PWM-Transistor (13), der in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand annimmt und der ausgebildet ist, das optoelektronische Halbleiterbauelement (11) im ersten Zustand mit dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom zu versorgen und im zweiten Zustand von dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom zu entkoppeln, wobei die Stromquelle (12) mittels einer ersten Technologie hergestellt ist und der PWM-Transistor (13) mittels einer zweiten Technologie hergestellt ist.

Description

OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG MIT EINEM PWM-TRANSISTOR UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN ODER STEUERN EINER OPTOELEKTRONI SCHEN LEUCHTVORRICHTUNG
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2018 131 023.4 in Anspruch, die am 05. Dezember 2018 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2018 131 023.4 wird hiermit in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Leuchtvorrichtung mit einem PWM-Transistor , ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer optoelektronischen Leuchtvorrich tung .
Herkömmliche LED (light emitting diode) -Displays werden mit Pulsweitenmodulation (englisch: pulse-width modulation, PWM), auch Pulsbreitenmodulation, Pulsdauermodulation oder Pulslän genmodulation genannt, betrieben. Mit einer kürzesten PWM-Puls dauer von beispielsweise 10 ns kann damit bei 60 Hz eine Dynamik von ca. 20 Bit abgebildet werden, wovon die Bits für Graustufen, Dimmen, Kalibrierung und Weißpunkt umfasst sind. Bei manchen Anwendungen kann dies nicht ausreichend sein. Zusätzliches ana loges Stromdimmen der LEDs ist auf herkömmliche Weise nur be grenzt möglich. Zudem sind Pulse mit einer Dauer von 10 ns nicht mit herkömmlicher TFT (englisch: thin-film transistor) -Techno logie realisierbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zu grunde, eine vorteilhafte optoelektronische Leuchtvorrichtung insbesondere mit einem großen Dynamikbereich zu schaffen, die sich kostengünstig realisieren lässt. Ferner sollen ein Display mit einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, ein Verfahren zum Steuern einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvor richtung angegeben werden. Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine optoelektro nische Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Display mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weiterhin wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Steuern einer optoelektroni- sehen Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leucht vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteil hafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine optoelektronische Leuchtvorrichtung umfasst ein optoelekt ronisches Halbleiterbauelement, eine Stromquelle und einen PWM- Transistor. Das optoelektronische Halbleiterbauelement ist dazu ausgebildet, Licht zu erzeugen. Die Stromquelle ist dazu aus- gebildet, einen Strom zu erzeugen. Der PWM-Transistor ist mit einem pulsweitenmodulierten Signal ansteuerbar bzw. wird mit einem derartigen Signal angesteuert. In Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal kann der PWM-Transistor einen ers ten Zustand oder einen zweiten Zustand annehmen. Wenn der PWM- Transistor sich im ersten Zustand befindet, wird das optoelekt ronische Halbleiterbauelement mit dem von der Stromquelle er zeugten Strom versorgt. Im zweiten Zustand des PWM-Transistors ist das optoelektronische Halbleiterbauelement von dem von der Stromquelle erzeugten Strom entkoppelt.
Die Stromquelle ist mittels einer ersten Technologie hergestellt bzw. realisiert, während der PWM-Transistor mittels einer zwei ten Technologie hergestellt bzw. realisiert ist, die sich von der ersten Technologie unterscheidet. Dies ermöglicht es, nur den PWM-Transistor in einer Technologie zu realisieren, die einen hohen Dynamikbereich zulässt, und die Stromquelle sowie insbesondere weitere Teile der optoelektro nischen Leuchtvorrichtung in einer kostengünstigeren Technolo- gie zu realisieren.
Die Stromquelle kann Transistoren aufweisen, die in der ersten Technologie realisiert sind. Um das optoelektronische Halbleiterbauelement im ersten Zustand des PWM-Transistors mit dem von der Stromquelle erzeugten Strom versorgen und im zweiten Zustand des PWM-Transistors von dem von der Stromquelle erzeugten Strom entkoppeln zu können, kann der PWM-Transistor derart ausgestaltet sein, dass seine strom- führende Strecke in einem der beiden Zustände niederohmig, d. h. elektrisch leitend, und in dem anderen Zustand hochohmig, d. h. elektrisch nicht leitend, ist. Der PWM-Transistor kann bei spielsweise als Feldeffekttransistor (englisch: field-effect transistor, FET) ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Drain- Source-Strecke die stromführende Strecke des PWM-Transistors.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann beispielsweise als Licht emittierende Diode (englisch: light emitting diode, LED), als organische Licht emittierende Diode (englisch: orga- nie light emitting diode, OLED) , als Licht emittierender Tran sistor oder als organischer Licht emittierender Transistor aus gebildet sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann in verschiedenen Ausführungsformen Teil einer integrierten Schaltung sein.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann insbesondere als optoelektronischer Halbleiterchip realisiert sein.
Neben dem optoelektronischen Halbleiterbauelement, der Strom- quelle und dem PWM-Transistor kann die optoelektronische Leucht vorrichtung auch weitere Halbleiterbauelemente und/oder Kompo nenten enthalten. Die optoelektronische Leuchtvorrichtung kann ein oder mehrere optoelektronische Halbleiterbauelemente aufweisen. Es kann vor gesehen sein, dass jedem der optoelektronischen Halbleiterbau elemente eine Stromquelle sowie ein PWM-Transistor zugeordnet sind .
Jedes der optoelektronischen Halbleiterbauelemente kann ein je weiliges Subpixel eines Pixels bilden. Beispielsweise kann ein jeweiliges Pixel drei Subpixel für die Farben Rot, Grün und Blau enthalten .
Die zweite Technologie, mit welcher der PWM-Transistor herge stellt ist, kann eine höhere Ladungsträgerbeweglichkeit als die erste Technologie aufweisen. Dies ermöglicht es, einen schnel ler modulierbaren Transistor zu realisieren.
Weiterhin kann die erste Technologie eine TFT-Technologie sein. Das Merkmal, dass die Stromquelle mittels der TFT-Technologie hergestellt ist, kann so verstanden werden, dass die Transis toren der Stromquelle TFT-Transistoren, d. h. Dünnschichttran- sistoren, sind. Zum Beispiel können die TFT-Transistoren IGZO ( Indium-Gallium-Zink-Oxid) - oder LTPS (englisch: low-tempera- ture polycrystalline Silicon) -Transistoren sein.
Die zweite Technologie kann eine c-Si-Technologie sein. Der PWM- Transistor kann aus kristallinem Silizium hergestellt sein.
Gemäß einer Ausgestaltung sind das optoelektronische Halblei terbauelement, die Stromquelle und der PWM-Transistor bzw. die stromführende Strecke des PWM-Transistors in Reihe geschaltet. In diesem Fall ist die stromführende Strecke im ersten Zustand des PWM-Transistors niederohmig, um das optoelektronische Halb leiterbauelement mit dem von der Stromquelle erzeugten Strom zu versorgen . Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das optoelektronische Halb leiterbauelement, die Stromquelle und den PWM-Transistor in Reihe zu schalten. Beispielsweise kann das optoelektronische Halbleiterbauelement zwischen die Stromquelle und den PWM-Tran- sistor oder die Stromquelle kann zwischen das optoelektronische Halbleiterbauelement und den PWM-Transistor oder der PWM-Tran- sistor kann zwischen das optoelektronische Halbleiterbauelement und die Stromquelle geschaltet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können das optoelektronische Halbleiterbauelement und der PWM-Transistor parallel geschaltet sein. Der PWM-Transistor kann derart mit dem optoelektronischen Halbleiterbauelement verschaltet sein, dass der PWM-Transistor das optoelektronische Halbleiterbauelement kurzschließt, wenn sich der PWM-Transistor im zweiten Zustand befindet.
Der PWM-Transistor kann ein integrierter Schaltkreis (englisch: integrated Circuit, IC) , insbesondere ein anwendungsspezifi scher integrierter Schaltkreis (englisch: application-specific integrated Circuit, ASIC) , sein bzw. in einen IC oder einen ASIC integriert sein.
Insbesondere kann der PWM-Transistor ein pIC, d. h. ein Mikro- IC, sein bzw. in einen pIC integriert sein. Ein pIC verfügt über ein nur sehr dünnes Substrat oder gar kein Substrat, was es ermöglicht, ihn mit kleinen lateralen Ausdehnungen herzustel len . Der PWM-Transistor kann ferner als Hybrid realisiert werden, beispielsweise als druckbarer pTransistor, d. h. Mikro-Transis tor, oder kann lokal mittels eines Laserstrahls als rekristal- lisierter einzelner Transistor hergestellt werden.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann eine pLED, d. h. eine Mikro-LED, sein. Analog zu einem pIC verfügt eine pLED über ein nur sehr dünnes Substrat oder gar kein Substrat. Der PWM-Transistor kann in die pLED als aktives Substrat inte griert sein, wodurch der Montageaufwand reduziert wird.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung kann mehrere optoelekt ronische Halbleiterbauelemente aufweisen, denen jeweils eine Stromquelle und ein mit einem pulsweitenmodulierten Signal an gesteuerter PWM-Transistor zugeordnet sind. Die optoelektroni schen Halbleiterbauelemente, die Stromquellen und die PWM-Tran- sistoren können die vorstehend beschriebenen Merkmale aufwei sen. Die optoelektronischen Halbleiterbauelemente können in Zeilen und Spalten angeordnet sein, und die Steuereingänge, insbesondere die Gate-Anschlüsse, der in einer Zeile angeord neten PWM-Transistoren können miteinander verbunden sein. Dies ermöglicht eine zeilensynchrone Ansteuerung der PWM-Transisto ren .
Die Stromquelle kann mindestens einen ersten Transistor zum Erzeugen des Stroms und einen Kondensator zum Steuern des min destens einen ersten Transistors mit der Kondensatorspannung aufweisen. Das optoelektronische Halbleiterbauelement und der mindestens eine erste Transistor, insbesondere dessen stromfüh rende Strecke, können in Reihe geschaltet sein. Mit Hilfe des mindestens einen ersten Transistors kann der Stromfluss durch das optoelektronische Halbleiterbauelement und damit seine Leuchtstärke gesteuert werden. Ein erster Anschluss des Konden- sators kann mit einem Steueranschluss des mindestens einen ers ten Transistors verbunden sein. Der zweite Anschluss des Kon densators kann mit einem Bezugspotential, insbesondere einem Versorgungs- oder Massepotential, verbunden sein oder mit dem Bezugspotential über einen entsprechenden Schalter bzw. Tran sistor verbindbar sein.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung kann weiterhin mindes tens einen zweiten Transistor zum elektrischen Ankoppeln des Kondensators an eine Programmierleitung aufweisen. Der mindes tens eine zweite Transistor kann zwischen die Programmierlei tung und den ersten Anschluss des Kondensators geschaltet sein. Wenn der mindestens eine zweite Transistor so geschaltet ist, dass seine stromführende Strecke niederohmig ist, ist der Kon- densator mit der Programmierleitung verbunden und kann program miert, d. h., auf eine bestimmte Spannung aufgeladen werden.
Der mindestens eine erste Transistor und der mindestens eine zweite Transistor sind in der ersten Technologie realisiert. Insbesondere sind der erste und der zweite Transistor TFT-Tran- sistoren .
Es kann vorgesehen sein, dass das optoelektronische Halbleiter bauelement und der PWM-Transistor in einen ersten Schaltungs- zweig geschaltet sind und ein zweiter Schaltungszweig parallel zu dem ersten Schaltungszweig geschaltet ist. Der zweite Schal tungszweig kann derart ausgebildet sein, dass der von der Strom quelle erzeugte Strom durch den zweiten Schaltungszweig fließt, wenn der PWM-Transistor sich im zweiten Zustand befindet. Der zweite Schaltungszweig kann eine Diode, insbesondere eine Halb leiterdiode mit einem p-n-Übergang, und einen oder mehrere Tran sistoren aufweisen. Weiterhin kann der zweite Schaltungszweig oder zumindest ein Teil davon in der zweiten Technologie, ins besondere in der c-Si-Technologie, realisiert sein. In dem Zeitraum, in dem der von der Stromquelle erzeugte Strom nicht durch den ersten Schaltungszweig mit dem optoelektroni schen Halbleiterbauelement fließt, fließt der Strom durch den zweiten Schaltungszweig. Folglich erfolgt keine Stromänderung, sondern eine Stromumleitung, was bewirkt, dass der stromtrei bende Transistor keinen Beitrag zur Flankensteilheit liefert. Außerdem bleibt die Drain-Source-Spannung des Leistungstransis tors bei einer entsprechenden Auslegung des zweiten Stromzweigs konstant, so dass keine kapazitive Einkoppelung in den Konden- sator erfolgt.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung kann weiterhin eine Steuereinheit aufweisen, die ausgebildet ist, den PWM-Transis- tor mit dem pulsweitenmodulierten Signal anzusteuern.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung kann beispielsweise eingesetzt werden in jeglicher Art von Displays, d. h. optischen Anzeigegeräten, insbesondere in automobilen Anwendungen, wie zum Beispiel in Displays im Armaturenbrett. Ein derartiges Dis- play kann eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen opto elektronischen Leuchtvorrichtungen umfassen. Weiterhin kann die optoelektronische Leuchtvorrichtung in anderen geeigneten An wendungen eingesetzt werden. Ein Verfahren ist zum Steuern einer optoelektronischen Leucht vorrichtung ausgelegt. Die optoelektronische Leuchtvorrichtung weist ein optoelektronisches Halbleiterbauelement zum Erzeugen von Licht, eine Stromquelle zum Erzeugen von Strom und einen PWM-Transistor auf. Der PWM-Transistor wird mit einem pulswei- tenmodulierten Signal angesteuert und nimmt in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ersten Zustand oder ei nen zweiten Zustand an. Der PWM-Transistor versorgt das opto elektronische Halbleiterbauelement im ersten Zustand mit dem von der Stromquelle erzeugten Strom und entkoppelt das opto- elektronische Halbleiterbauelement im zweiten Zustand von dem von der Stromquelle erzeugten Strom. Die Stromquelle ist mittels einer ersten Technologie realisiert, während der PWM-Transistor mittels einer zweiten Technologie realisiert ist. Ein weiteres Verfahren dient zum Herstellen einer optoelektro nischen Leuchtvorrichtung. Die optoelektronische Leuchtvorrich tung umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauelement zum Erzeugen von Licht, eine Stromquelle zum Erzeugen von Strom und einen mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuerten PWM- Transistor. Der PWM-Transistor nimmt in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand an. Ferner ist der PWM-Transistor ausgebildet, das optoelektronische Halbleiterbauelement im ersten Zustand mit dem von der Stromquelle erzeugten Strom zu versorgen und im zweiten Zustand von dem von der Stromquelle erzeugten Strom zu entkoppeln. Die Stromquelle wird mittels einer ersten Techno logie hergestellt und der PWM-Transistor wird mittels einer zweiten Technologie hergestellt. Das Verfahren zum Steuern einer optoelektronischen Leuchtvor richtung und das Verfahren zum Herstellen einer optoelektroni schen Leuchtvorrichtung können die oben beschriebenen Ausge staltungen der optoelektronischen Leuchtvorrichtung aufweisen. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen schematisch:
Fig. 1 einen schematischen Schaltplan einer opto- elektronischen Leuchtvorrichtung;
Fig . 2 eine Darstellung eines PWM-Signals; Fig . 3 einen Schaltplan einer Schaltung zur Reali sierung einer optoelektronischen Leuchtvor richtung; Fig. 4 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der
Programmierung einer Zelle und eines PWM- Zyklus ;
Fig . 5 Darstellungen des Stroms und der Spannung über eine LED während einer ansteigenden Flanke eines PWM-Impulses für eine mit einer TFT-Technologie hergestellte optoelektroni sche Leuchtvorrichtung; Fig. 6 eine Darstellung des Stroms durch eine LED während aufeinander folgender Zyklen für eine mit einer TFT-Technologie hergestellte optoelektronische Leuchtvorrichtung; Fig. 7 Darstellungen des Stroms und der Spannung über eine LED während einer ansteigenden Flanke eines PWM-Impulses für eine opto elektronische Leuchtvorrichtung mit einem c-Si-PWM-Transistor;
Fig . 8 eine Darstellung des Stroms durch eine LED während aufeinander folgender Zyklen für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung mit einem c-Si-PWM-Transistor;
Fig . 9 einen Schaltplan einer weiteren Schaltung zur Realisierung einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung; Fig. 10 eine Darstellung des Stroms durch eine LED während einer ansteigenden Flanke eines PWM- Impulses für die optoelektronische Leucht vorrichtung gemäß Fig. 9;
Fig. 11 eine Darstellung des Stroms durch die LED während aufeinander folgender Zyklen für die optoelektronische Leuchtvorrichtung gemäß Fig. 9;
Fig. 12 einen Schaltplan einer weiteren Schaltung zur Realisierung einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung mit einer LED; Fig. 13 einen Schaltplan einer weiteren Schaltung zur Realisierung einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung mit mehreren LEDs;
Fig. 14 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der
Ansteuerung der optoelektronischen Leucht vorrichtungen gemäß Fig. 12 und 13;
Fig. 15 bis 19 Darstellungen von Varianten der Schaltung aus Fig. 12;
Fig. 20 verschiedene Varianten eines Bauteils mit einer pLED und einem PWM-Transistor; und
Fig. 21 und 22 verschiedene Varianten einer Schaltung mit einer RGB-Trip-LED .
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die bei gefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Be schreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifi- sehe Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert wer den können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschauli chung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merk male der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbei spiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spe- zifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschrei bung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identi schen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Fig. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan einer optoelektro nischen Leuchtvorrichtung 10. Die optoelektronische Leuchtvor richtung 10 enthält ein als LED 11, insbesondere als pLED, ausgebildetes optoelektronisches Halbleiterbauelement zur Er zeugung von Licht. Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 10 kann darüber hinaus weitere LEDs bzw. pLEDs enthalten und kann in ein Display integriert sein.
Ferner enthält die optoelektronische Leuchtvorrichtung 10 eine steuerbare Stromquelle 12 zur Erzeugung eines Stroms und einen PWM-Transistor 13. Die Stromquelle 12 und der PWM-Transistor 13 werden von einer Steuereinheit 14 gesteuert.
In einen Eingang der Steuereinheit 14 werden Datenwörter 15 eingegeben. Die Steuereinheit 14 steuert die Stromquelle 12 mittels eines Steuersignals 16 und den PWM-Transistor 13 mittels eines Steuersignals 17 derart an, dass ein in die Steuereinheit 14 eingegebenes Datenwort 15 in einen Helligkeitswert des von der LED 11 erzeugten Lichts umgesetzt wird. Das Steuersignal 17 zur Ansteuerung des PWM-Transistors 13 ist ein pulsweitenmoduliertes Signal. Der PWM-Transistor 13 nimmt in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ers ten Zustand oder einen zweiten Zustand an. In dem ersten Zustand des PWM-Transistors 13 wird die LED 11 mit dem von der Strom quelle 12 erzeugten Strom versorgt, während im zweiten Zustand des PWM-Transistors 13 die LED 11 von dem von der Stromquelle
12 erzeugten Strom entkoppelt ist, d. h., nicht mit dem Strom versorgt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der PWM-Transistor
13 als Feldeffekttransistor ausgebildet. Der Gate-Anschluss des PWM-Transistors 13 wird von dem Steuersignal 17 angesteuert. Die Drain-Source-Strecke des PWM-Transistors 13 ist zwischen die LED 11 und die Stromquelle 12 geschaltet. Im ersten Zustand des PWM-Transistors 13 ist die Drain-Source-Strecke niederohmig und im zweiten Zustand hochohmig.
Alternative Schaltungen der LED 11, der Stromquelle 12 und des PWM-Transistors 13 werden weiter unten beschrieben. Insbeson dere kann der PWM-Transistor 13 auch parallel zur LED 11 ange ordnet sein.
Die Stromquelle 12 bzw. die in der Stromquelle 12 enthaltenen Transistoren sind mittels einer ersten Technologie hergestellt, während der PWM-Transistor mittels einer zweiten Technologie hergestellt ist, die eine höhere Ladungsträgerbeweglichkeit als die erste Technologie aufweist. Beispielhaft ist ein gegen die Zeit t aufgetragenes Steuersignal 17, d. h. ein pulsweitenmoduliertes Signal, mit dem der Gate- Anschluss des PWM-Transistors beaufschlagt wird, in Fig. 2 dar gestellt. Das Steuersignal 17 kann zwei diskrete Werte, d. h. einen ersten Wert 18 und einen zweiten Wert 19 annehmen. In dem Zeitraum, in dem das Steuersignal 17 den ersten Wert 18 annimmt, wird ein rechteckförmiger Impuls mit einer Pulsweite ti erzeugt. Der Impuls wird periodisch mit einer Periodenlänge T wiederholt. Wenn das Steuersignal 17 den ersten Wert 18 annimmt, d. h. während der Dauer ti des Impulses, ist die Drain-Source-Strecke des PWM-Transistors 13 niederohmig. Ansonsten ist die Drain- Source-Strecke hochohmig. Die Steuereinheit 14 kann insbeson dere die Pulsweite ti des Impulses steuern.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Schaltplan einer Schaltung 20, mit der sich die in Fig. 1 dargestellte optoelektronische Leuchtvorrichtung 10 realisieren lässt. Die Schaltung 20 dient zur Ansteuerung der LED 11. Selbstverständlich können weitere LEDs vorgesehen sein, die beispielsweise in Zeilen und Spalten angeordnet sind und mittels analog aufgebauten Schaltungen an- gesteuert werden.
Die Schaltung 10 umfasst eine als 3T1C-Zelle ausgebildete steu erbare Stromquelle, die drei Transistoren 21, 22, 23, die als
Feldeffekttransistoren ausgebildet sind, sowie einen Kondensa- tor 24 aufweist. Ferner umfasst die Schaltung 20 den PWM-Tran- sistor 13. Die Schaltung 20 kann daher auch als 4T1C-Zelle bezeichnet werden.
Die stromführenden Strecken, d. h. die Drain-Source-Strecken, der Transistoren 21, 22, 23 sind parallel geschaltet. Die LED
11, die Drain-Source-Strecke des PWM-Transistors 13 und der Transistorverbund aus den Transistoren 21, 22, 23 sind in Reihe geschaltet . In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Anodenanschluss der LED 11 mit einem Versorgungspotential VDD beaufschlagt.
Der Gate-Anschluss des PWM-Transistors 13 wird von einem Signal S1 angesteuert. Ein erster Anschluss des Kondensators 24 ist mit den Gate- Anschlüssen der Transistoren 21, 22, 23 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 24 liegt auf einem Massepotential GND.
Weiterhin umfasst die Schaltung 20 Transistoren 25, 26. Die Transistoren 25, 26 sind jeweils mit einem Anschluss ihrer Drain-Source-Strecken zwischen die Transistoren 21, 22, 23 und den PWM-Transistor 13 geschaltet. Der andere Anschluss der Drain-Source-Strecke des Transistors 26 ist mit einer Program mierleitung verbunden und mit einem Signal Sense beaufschlagt. Der andere Anschluss der Drain-Source-Strecke des Transistors 25 ist mit dem ersten Anschluss des Kondensators 24 verbunden.
Die Gate-Anschlüsse der Transistoren 25, 26 werden von einem Signal ProgEn angesteuert.
In Fig. 3 sind zwei unterschiedliche Bereiche 27, 28 der Schal tung 20 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Der Bereich 27 wurde mit der ersten Technologie und der Bereich 28 wurde mit der zweiten Technologie hergestellt. Die erste Technologie ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine TFT-Technolo- gie und die zweite Technologie ist eine c-Si-Technologie . Folg lich sind die Transistoren 21, 22, 23, 25, 26 Dünnschichttran sistoren (TFTs) . Der PWM-Transistor 13 ist aus kristallinem Silizium hergestellt. Beispielsweise kann der PWM-Transistor 13 ein pIC sein. Der PWM-Transistor 13 kann ferner als druckbarer pTransistor oder kann lokal mittels eines Laserstrahls als re- kristallisierter einzelner Transistor hergestellt werden.
Der eigentliche Stromtreiber besteht in der Schaltung 20 aus den Transistoren 21, 22, 23. Wenn im Zustand ProgEn = VDD und S1 = GND die Drain-Source-Strecken der Transistoren 25, 26 nie derohmig sind und die Drain-Source-Strecke des PWM-Transistors 13 hochohmig ist, kann ein Strom über die Programmierleitung eingeprägt werden, der, da der PWM-Transistor 13 geschlossen ist, den Kondensator 24 lädt bzw. programmiert und genau die Gate-Source-Spannung am Transistorverbund aus den Transistoren 21, 22, 23 erzeugt, die notwendig ist, um den gewünschten Nennstrom zu treiben.
Wenn im Zustand ProgEn = GND und S1 = VDD die Drain-Source- Strecken der Transistoren 25, 26 hochohmig sind und die Drain- Source-Strecke des Transistors 13 niederohmig ist, fließt durch die LED 11 der entsprechende Strom, der durch die Spannung des Kondensators 24 vorgegeben ist. Dieser kann über das den PWM- Transistor 13 ansteuernde Signal S1 Sinne einer PWM moduliert werden . In Fig. 4 sind die Signale S1 und ProgEn sowie der durch die LED 11 fließende Strom I ED gegen die Zeit t aufgetragen. Zu nächst wird in den Zustand ProgEn = VDD und S1 = GND geschaltet, um die Zelle bzw. den Kondensator 24 programmieren zu können. Anschließend wird der PWM-Zyklus durchgeführt, bei dem ProgEn auf GND liegt und das PWM-Signal S1 mit einer vorgegebenen Pulsweite den PWM-Transistor 13 ansteuert.
In Fig. 5 und 6 sind Messkurven für die Schaltung 20 darge stellt, wobei in diesem Fall beide Bereiche 27 und 28 mit der TFT-Technologie hergestellt wurden. In Fig. 5 sind der Strom ILED und die Spannung V ED über die LED 11 während einer anstei genden Flanke eines PWM-Impulses dargestellt. Die maximale An stiegszeit, d. h. die Zeit zwischen den beiden in Fig. 5 dar gestellten gestrichelten Linien, beträgt ca. 10 ns, was zeigt, dass die Schaltung 20 für das PWM-Dimmen grundsätzlich geeignet ist .
Fig. 6 zeigt die Abnahme des Stroms ILED aufgrund des Schaltens des PWM-Transistors 13 während aufeinander folgender Zyklen. Der Grund für die Abnahme des Stroms ILED ist die Ladungsinjek tion in den Kondensator 24 mit jedem PWM-Impuls. Der Strom I ED nimmt über die gezeigten 500 Zyklen, während denen der Konden sator 24 nicht neu geladen wird, jedoch nur geringfügig ab. Folglich kann die Auswirkung der Schaltimpulse im Lastpfad auf die Ladung des Kondensators 24 vernachlässigt werden.
Für die in Fig. 7 bzw. 8 dargestellten Kurven wurden die glei chen Messungen wie für die Fig. 5 bzw. 6 durchgeführt, jedoch wurde in diesem Fall der Bereich 27 der Schaltung 20 mit der TFT-Technologie hergestellt, während der Bereich 28 mit der c- Si-Technologie hergestellt wurde.
Fig. 7 zeigt, dass die Anstiegszeit durch die Ausführung des PWM-Transistors 13 aus kristallinem Silizium deutlich reduziert werden konnte. Die maximale Anstiegszeit beträgt nur noch ca. 5 ns. Weiterhin findet nahezu keine Änderung des Stroms ILED über mehrere Zyklen statt, wie Fig. 8 zeigt. Fig. 9 zeigt einen schematischen Schaltplan einer Schaltung 30, die auf der in Fig. 3 dargestellten Schaltung 20 basiert.
Der mittels der zweiten Technologie hergestellte Bereich 28 der Schaltung 30 weist einen ersten Schaltungszweig 31 und einen zum ersten Schaltungszweig 31 parallel geschalteten zweiten Schaltungszweig 32 auf. Der erste Schaltungszweig 31 umfasst die LED 11 und den PWM-Transistor 13.
Der zweite Schaltungszweig 32 enthält eine pn-Diode 33 und als Feldeffekttransistoren ausgebildete Transistoren 34, 35. Die
Drain-Source-Strecken der Transistoren 34, 35 sind mit der pn- Diode 33 in Reihe geschaltet. Der Gate-Anschluss des Transistors 34 wird von dem Signal S1 angesteuert. Der Gate-Anschluss des Transistors 35 wird von dem Signal ProgEn angesteuert. Die Transistoren 34, 35 sind als p-Kanal-Transistoren ausge führt, wohingegen die Transistoren 13, 25, 26 als n-Kanal-Tran sistoren ausgeführt sind. Der von den Transistoren 21, 22, 23 erzeugte Strom fließt durch den zweiten Schaltungszweig 32, wenn die Drain-Source-Strecke des PWM-Transistors 13 hochohmig ist.
Fig. 10 zeigt analog zu Fig. 7 den Strom I ED durch die LED 11 der Schaltung 30 während einer ansteigenden Flanke eines PWM- Impulses. Die maximale Anstiegszeit, d. h. die Zeit zwischen den beiden in Fig. 10 dargestellten gestrichelten Linien, be trägt nur ca. 2 ns. Fig. 11 zeigt die Größe des Stroms ILED während aufeinander folgender Zyklen für die Schaltung 30. Die Änderung des Stroms ILED ist nur sehr geringfügig.
Fig. 12 zeigt einen schematischen Schaltplan einer Schaltung 40, die eine vereinfachte Variante der Schaltung 20 darstellt.
Die Schaltung 40 enthält lediglich den Transistor 21 als strom treibenden Transistor. Der Kondensator 24 wird über den Tran sistor 25 programmiert. Ferner ist der mittels c-Si-Technologie hergestellte PWM-Transistor 13 zwischen das Versorgungspoten- tial VDD und die LED 11 geschaltet.
Fig. 13 zeigt mehrere in einer Zeile eines Displays angeordnete LEDs 11, die jeweils von der aus Fig. 12 bekannten Schaltung 40 angesteuert werden. Die Gate-Anschlüsse der in derselben Zeile angeordneten PWM-Transistoren 13 sind dabei miteinander verbun den und werden von dem Signal S1 angesteuert. Ferner werden die Gate-Anschlüsse der in derselben Zeile angeordneten Transisto ren 25 von dem Signal ProgEn angesteuert. Fig. 14 zeigt den zeitlichen Ablauf der Ansteuerung. Die oberste Zeile von Fig. 14 zeigt das Signal Sl, mit dem die Gate-An schlüsse der PWM-Transistoren 13 beaufschlagt werden. In der mittleren Zeile von Fig. 14 ist die Gate-Source-Spannung VGs eines der Transistoren 21 dargestellt und in der untersten Zeile von Fig. 14 ist das Signal ProgEn dargestellt, mit dem die Gate- Anschlüsse der Transistoren 25 beaufschlagt werden.
Zur Programmierung der Kondensatoren 24 wird das Signal ProgEn eingeschaltet, damit die Drain-Source-Strecken der Transistoren 25 niederohmig sind und die Kondensatoren 24 mittels der Signale Sense 1, Sense 2, ... Sense n auf eine jeweilige Spannung geladen werden können. Dadurch werden an den Transistoren 21 die ge wünschten Gate-Source-Spannungen VGs erzeugt. Diese Spannungen bestimmen anschließend den Strom I ED durch die jeweilige LED 11.
Nach der Programmierung der Kondensatoren 24 werden die Gate- Anschlüsse der PWM-Transistoren 13 mit dem pulsweitenmodulier- ten Signal Sl beaufschlagt. Das pulsweitenmodulierte Signal Sl schaltet den Strom I ED durch die jeweilige LED 11 lediglich ein und aus .
Das zeilensynchrone Signal Sl dient als globales Dimmsignal . Graustufen und Kalibrierung werden durch den TFT-Teil reali siert, der auch als langsame PWM (im Vergleich zur schnellen PWM mittels der PWM-Transistoren 13) bezeichnet werden kann.
Eine alternative Lösung mit einem Schalten der gesamten Spannung VLED über die LEDs 11 ist aus Power-Stabilitätsgründen nicht bevorzugt .
Demgegenüber benötigt das Schalten der PWM-Transistoren 13 nur wenige mA und kann auch deshalb zeilenparallel zum Schalten des Gate-Signals ProgEn problemlos realisiert werden. Falls das zeilensynchrone Signal S1 als globales Dimmsignal verwendet wird, kann das Signal S1 mit einem Schieberegister analog zum Signal ProgEn in die jeweils nächste Zeile geschoben werden. Dies lässt sich mit nur geringem Aufwand realisieren.
Da das Signal S1 nur eine an/aus-Aufgäbe hat, also nicht den Strom ILED steuert, sind hier keine aufwendigen Designs bzgl . Temperatur, Drift oder sonstigen Kompensationen nötig. Folglich muss nur der PWM-Transistor 13 mit hoher Geschwindigkeit zwi- sehen einem An- und einem Aus-Zustand schalten.
In Fig. 13 ist eine sogenannte Common-Anode-Anordnung darge stellt, bei der das Versorgungspotential VDD an die Anodenan schlüsse der LEDs 11 angelegt ist. Alternativ können die LEDs 11 auch in einer sogenannten Common-Cathode-Anordnung angeord net sein, bei der die Kathodenanschlüsse der LEDs 11 mit dem Massepotential GND beaufschlagt sind.
Fig. 15 bis 19 zeigen Varianten der in Fig. 12 dargestellten Schaltung 40.
In den in den Fig. 15 und 16 gezeigten Schaltungen 41 bzw. 42 ist der schnelle PWM-Transistor 13 parallel zur LED 11 geschal tet, wobei die Schaltungen in Fig. 15 und 16 als Common-Cathode- Anordnung bzw. Common-Anode-Anordnung ausgeführt sind. Anstatt den Strom I ED durch die LED 11 zu unterbrechen, wird der Strom ILED in Fig. 15 und 16 durch den PWM-Transistor 13 kurzgeschlos sen. Damit ist der langsamere TFT-Transistor 21, der als PMOS in Fig. 15 bzw. als NMOS in Fig. 16 ausgestaltet ist, nicht maßgeblich an der Modulation des LED-Querstroms beteiligt. Le diglich die durch die schnelle Änderung der Spannung VDs des Transistors 21 hervorgerufene Stromänderung, durch den endli chen Innenwiderstand der durch den Transistor 21 abgebildeten Stromquelle, motivierte Änderung des Querstroms muss von dem langsameren Transistor getragen werden. Jedoch wird bei den Schaltungen 41, 42 auch bei kleinen Puls breiten für eine längere Zeit der maximale LED-Strom bezogen. Zur Reduzierung des Stromverbrauchs kann nach dem Kurzschließen der LED 11 der langsame TFT-Transistor 21 abgeschaltet werden.
Die in Fig. 17 dargestellte Schaltung unterscheidet sich von der in Fig. 12 dargestellten Schaltung darin, dass der PWM- Transistor 13 zwischen dem Transistor 21 und dem Massepotential GND angeordnet ist.
In Fig. 18 und 19 ist ein Anschluss des Kondensators 24 mit dem Versorgungspotential VDD beaufschlagt. Ferner ist in Fig. 18 die LED 11 zwischen dem Transistor 21 und dem PWM-Transistor 13 angeordnet. In Fig. 19 ist der Transistor 21 zwischen dem PWM- Transistor 13 und der LED 11 angeordnet und die Kathode der LED 11 ist mit dem Massepotential GND beaufschlagt.
Ein Vorteil der vorstehend beschriebenen Schaltungen besteht darin, dass ein Großteil der jeweiligen Schaltung in traditio- neller TFT-Elektronik, z. B. IGZO oder LTPS, realisiert werden kann. Dies beinhaltet u.a. das Stromdimmen, z. B. 7 Bit, und zusätzlich eine einfache PWM, z. B. 8 Bit mit z. B. > 1 ps kürzester LTPS-Pulsbreite . Eine übergeordnete schnelle PWM mit ultra-kurzen Pulsen, z. B. 10 ns, wird durch c-Si, d. h. kristallines Silizium, erreicht. Die schnelle PWM kann z. B. durch ein Si-(p)Chip, d. h. ein hybrides Konzept, oder durch lokal generiertes kristallines Si lizium, z. B. durch Laser-Rekristallisation, erzielt werden. Da der „schnelle" Anteil der Schaltung räumlich sehr begrenzt ist (im einfachsten Fall z. B. nur ein simpler An/Aus-FET), halten sich die zusätzlichen Kosten (Siliziumfläche) in Grenzen. Au ßerdem kann auf einen externen Dimmer (Kombination TFT + ext . Dimmer) verzichtet werden. Dies spart u. a. Bauteilhöhe bzw. Displayhöhe und erhöht die Effizienz. Der PWM-Transistor 13 kann bereits in die pLED integriert sein und wird in diesem Fall von dem „pLED-Bauteil" mitgeliefert. Dies reduziert z. B. die Kosten für das externe Setzen/Drucken von z. B. pTransistoren bzw. das zusätzliche Rekristallisieren eines TFT-Transistors . Dies ist technologisch für alle drei Farben Rot, Grün und Blau möglich. Da sowohl GaAs als auch GaN hohe Ladungsträgerbeweglichkeiten besitzen, kann dadurch eine schnelle PWM realisiert werden. Da der PWM-Transistor 13 eine reine An/Aus-Funktionalität hat, sind die Anforderungen gering.
Die Schaltfunktionalität kann auch in einen Submount, Carrier oder Interposer der LED integriert werden. Denkbar ist hier die Montage von RGB Trip-LEDs auf einen z. B. Interposer, der den PWM-Transistor enthält. Dies ist vorteilhaft, da der PWM-Tran sistor in etwa die gleiche Geometrie wie die (p)LED besitzt und damit kein zusätzlicher Flächenverbrauch entsteht. Weiterhin ist z. B. nur ein zusätzlicher Pin bzw. Anschluss für das ge meinsame PWM-Gate notwendig.
Fig. 20 zeigt drei verschiedene Varianten, bei denen der PWM- Transistor 13 in die pLED integriert ist. In einer Variante ist der PWM-Transistor 13 parallel zur LED 11 angeordnet. In den beiden anderen Varianten ist die Drain-Source-Strecke des PWM- Transistors 13 an die Kathode bzw. Anode des PWM-Transistors 13 angeschlossen. Jedes der in Fig. 20 gezeigten Bauteile enthält 3 Anschlusspins.
Wird der c-Si-PWM-Transistor 13 als pIC realisiert, so können auch mehrere PWM-Schalter in einem pIC untergebracht sein. Wird hierbei z. B. 1 pIC für 4 RGB-Pixel (12 LEDs) ausgelegt, so hat dieser pIC „nur" z. B. einen PWM-Schalter-Signal-Pad, 12 Source- bzw. Drain-Pads und einen VDD- bzw. GND-Pad, d. h. insgesamt z. B. 18 Pads . Aufgrund der Simplizität ist das System auch auf z. B. 16 Pixel skalierbar. Da pro LED nur z. B. 1 Transistor benötigt wird, können damit auch hohe Pixeldichten realisiert werden .
Fig. 21 zeigt die aus Fig. 13 bekannte Schaltung, wobei drei LEDs 11 mit den Farben Rot, Grün und Blau zusammen mit den zugehörigen PWM-Transistoren 13 integriert in einem gemeinsamen Substrat als RGB-Trip-LED, z. B. druckbar, realisiert sind. Die in Fig. 21 dargestellte Komponente 45 mit den drei LEDs 11 und den drei PWM-Transistoren 13 weist z. B. mindestens 5 Anschlüsse auf.
Fig. 22 zeigt eine Schaltung mit drei LEDs 11 der Farben Rot, Grün und Blau. Die Ansteuerschaltungen der LEDs 11 entsprechen der Schaltung aus Fig. 16. Alternativ können die Ansteuerschal- tungen auch als Common-Cathode-Anordnung ausgeführt sein. Die drei LEDs 11 und die zugehörigen PWM-Transistoren 13 können in einem gemeinsamen Substrat als RGB-Trip-LED integriert sein. In Fig. 22 sind Bereiche 46A, 46B, 46C gekennzeichnet, die von dem gemeinsamen Substrat umfasst sind. Aus Gründen der Übersicht- lichkeit sind die Bereiche 46A, 46B, 46C getrennt voneinander dargestellt .
BEZUGSZEICHENLISTE
10 optoelektronische Leuchtvorrichtung
11 LED
12 Stromquelle
13 PWM-Transistor
14 Steuereinheit
15 Datenwort
16 Steuersignal
17 Steuersignal
18 erster Wert
19 zweiter Wert
20 Schaltung
21 Transistor
22 Transistor
23 Transistor
24 Kondensator
25 Transistor
26 Transistor
27 Bereich
28 Bereich
30 Schaltung
31 erster Schaltungszweig
32 zweiter Schaltungszweig
33 pn-Diode
34 Transistor
35 Transistor
40 Schaltung
41 Schaltung
42 Schaltung
45 Komponente
46A Bereich
46B Bereich
46C Bereich

Claims

ANSPRÜCHE
1. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42 ) , mit :
einem optoelektronischen Halbleiterbauelement (11), das ausgebildet ist, Licht zu erzeugen,
einer Stromquelle (12), die ausgebildet ist, einen Strom zu erzeugen, und
einem mit einem pulsweitenmodulierten Signal ange steuerten PWM-Transistor (13) , der in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ersten Zustand o- der einen zweiten Zustand annimmt und der ausgebildet ist, das optoelektronische Halbleiterbauelement (11) im ersten Zustand mit dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom zu versorgen und im zweiten Zustand von dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom zu entkoppeln,
wobei die Stromquelle (12) mittels einer ersten Tech nologie hergestellt ist und der PWM-Transistor (13) mit tels einer zweiten Technologie hergestellt ist,
wobei die zweite Technologie eine höhere Ladungsträ gerbeweglichkeit als die erste Technologie aufweist, und wobei die erste Technologie eine TFT-Technologie ist und/oder die zweite Technologie eine c-Si-Technologie ist .
2. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 1, wobei das optoelektronische Halbleiterbau element (11), die Stromquelle (12) und der PWM-Transistor (13) in Reihe geschaltet sind.
3. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (41, 42) nach An spruch 1 oder 2, wobei das optoelektronische Halbleiter bauelement (11) und der PWM-Transistor (13) parallel ge schaltet sind.
4. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41,
42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der PWM-Transistor (13) ein IC, insbesondere ein mIO, ist.
5. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41,
42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Halbleiterbauelement eine LED (11) ist .
6. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) nach Anspruch 5, wobei der PWM-Transistor (13) in die LED (11) integriert ist.
7. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) mehrere optoelektronische Halbleiterbauelemente (11) aufweist, denen jeweils eine Stromquelle (12) und ein mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuerter PWM- Transistor (13) zugeordnet sind, und wobei die optoelekt ronischen Halbleiterbauelemente (11) in Zeilen und Spal ten angeordnet sind und Steuereingänge der in einer Zeile angeordneten PWM-Transistoren (13) miteinander verbunden sind .
8. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromquelle (12) mindestens einen ersten Transistor (21, 22, 23) zum Erzeugen des Stroms und einen Kondensator (24) zum Steuern des mindestens einen ersten Transistors (21, 22, 23) mit der Kondensatorspannung aufweist.
9. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) nach Anspruch 8, wobei die optoelektronische Leucht vorrichtung (11) mindestens einen zweiten Transistor (25, 26) zum Ankoppeln des Kondensators (24) an eine Program mierleitung aufweist.
10. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Halbleiterbauelement (11) und der PWM-Transistor (13) in einem ersten Schaltungszweig (31) angeordnet sind und ein zweiter Schaltungszweig (32) parallel zu dem ersten Schaltungszweig (31) geschaltet ist, und wobei der zweite Schaltungszweig (32) derart ausgebildet ist, dass der von der Stromquelle (12) erzeugte Strom durch den zweiten Schaltungszweig (32) fließt, wenn der PWM-Transistor (13) sich im zweiten Zustand befindet.
11. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Leuchtvorrichtung (10) eine Steuereinheit (14) aufweist, die ausgebildet ist, den PWM-Transistor (13) mit dem pulsweitenmodulierten Signal anzusteuern.
12. Display mit einer oder mehreren optoelektronischen Leuchtvorrichtungen (10, 20, 30, 40, 41, 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 13. Verfahren zum Steuern einer optoelektronischen Leucht vorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42),
wobei die optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) ein optoelektronisches Halbleiter bauelement (11) zum Erzeugen von Licht, eine Stromquelle
(12) zum Erzeugen von Strom und einen PWM-Transistor (13) aufweist,
wobei der PWM-Transistor (13) mit einem pulsweitenmo dulierten Signal angesteuert wird und der PWM-Transistor
(13) in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand annimmt, wobei der PWM-Transistor (13) das optoelektronische Halbleiterbauelement (11) im ersten Zustand mit dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom versorgt und im zweiten Zustand von dem von der Stromquelle (12) erzeug- ten Strom entkoppelt,
wobei die Stromquelle (12) mittels einer ersten Tech nologie hergestellt ist und der PWM-Transistor (13) mit tels einer zweiten Technologie hergestellt ist,
wobei die zweite Technologie eine höhere Ladungsträ- gerbeweglichkeit als die erste Technologie aufweist, und wobei die erste Technologie eine TFT-Technologie ist und/oder die zweite Technologie eine c-Si-Technologie ist .
14. Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leucht vorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42),
wobei die optoelektronische Leuchtvorrichtung (10, 20, 30, 40, 41, 42) ein optoelektronisches Halbleiter bauelement (11) zum Erzeugen von Licht, eine Stromquelle (12) zum Erzeugen von Strom und einen mit einem pulswei tenmodulierten Signal angesteuerten PWM-Transistor (13) aufweist,
wobei der PWM-Transistor (13) in Abhängigkeit von dem pulsweitenmodulierten Signal einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand annimmt und der PWM-Transistor (13) ausgebildet ist, das optoelektronische Halbleiterbauele ment (11) im ersten Zustand mit dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom zu versorgen und im zweiten Zustand von dem von der Stromquelle (12) erzeugten Strom zu ent koppeln,
wobei die Stromquelle (12) mittels einer ersten Tech nologie hergestellt wird und der PWM-Transistor (13) mit tels einer zweiten Technologie hergestellt wird,
wobei die zweite Technologie eine höhere Ladungsträ gerbeweglichkeit als die erste Technologie aufweist, und wobei die erste Technologie eine TFT-Technologie ist und/oder die zweite Technologie eine c-Si-Technologie ist .
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