WO2021069378A1 - Anzeigevorrichtung und anzeigeeinheit - Google Patents

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WO2021069378A1
WO2021069378A1 PCT/EP2020/077853 EP2020077853W WO2021069378A1 WO 2021069378 A1 WO2021069378 A1 WO 2021069378A1 EP 2020077853 W EP2020077853 W EP 2020077853W WO 2021069378 A1 WO2021069378 A1 WO 2021069378A1
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PCT/EP2020/077853
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Sebastian Wittmann
Thomas Schwarz
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L24/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector

Definitions

  • the present application relates to a display device and a display unit with such a display device.
  • light-emitting diodes can be arranged in a matrix arrangement and electrically contacted via row lines and column lines.
  • the row lines and column lines are formed in two metal layers of a printed circuit board that are electrically insulated from one another, so that no short circuit occurs between these lines.
  • One object is to specify a display device which is distinguished by a simplified structure and can be manufactured inexpensively.
  • This task is carried out, among other things, by a
  • a display device with a plurality of pixels is specified.
  • the term display device generally denotes a radiation-emitting device in which individual radiation-emitting elements can be controlled independently of one another.
  • the image points are expediently arranged in the form of a matrix in rows and columns.
  • the pixels are Electrically controllable via an active matrix interconnection or a passive matrix interconnection.
  • the display device is, for example, monochrome. This means that the radiation emitted by the individual radiation-emitting elements is the same with regard to its spectral characteristics, apart from manufacturing-related tolerances across the radiation-emitting elements. For example, all pixels emit radiation that appears white to the human eye.
  • Such a display device is suitable, for example, as a light source in a pixelated headlight, in a pixelated flash light or for the display of optical information.
  • the display device is multicolored.
  • each pixel has a triple of sub-pixels which, for example, emit radiation in the red, green and blue spectral ranges.
  • Optical information for example static or moving images, can thus be displayed in full color.
  • the display device has a connection carrier.
  • the pixels are arranged on the connection carrier.
  • the connection carrier can be rigid or flexible.
  • the pixels can be controlled via row lines and column lines.
  • the designations row lines and column lines are used only for a simplified reference to lines running obliquely or perpendicular to one another and are interchangeable with one another.
  • at least one row line and at least one column line are assigned to each pixel.
  • the display device has at least ten row lines and / or at least 10 column lines.
  • all pixels of a row are electrically connected to a common row line.
  • the number of row lines can be greater than or equal to the number of rows.
  • all pixels of a column are electrically connected to a common column line.
  • the number of column lines can be greater than or equal to the number of columns.
  • the row lines and the column lines are formed on the connection carrier.
  • all of the image points overlap with the connection carrier.
  • the row lines expediently run parallel to one another at least in places.
  • the column lines run parallel to one another at least in places.
  • At least one row line runs obliquely or perpendicularly to at least one column line or also to all column lines.
  • At least one row line is interrupted at an imaginary point of intersection with a column line on the connection carrier.
  • An imaginary crossing point is a point at which a row line and a column line would cross if the row line in the area of the column line does not would be interrupted and would extend uniformly across the column line.
  • a row line or several or even all row lines are interrupted at all points at which they would cross a column line.
  • the line interrupted on the connection carrier is referred to as a row line and the line running at an angle or perpendicular thereto is referred to as a column line, unless explicitly stated otherwise. In particular, this does not imply any restriction that the row line run horizontally in space and the column line run vertically in space. It is only important that at least one of two lines is interrupted at imaginary crossing points on the connection carrier.
  • a bridging component is arranged on the connection carrier, which bridges the row line at the imaginary crossing point in an electrically conductive manner.
  • a row line is divided into two subregions which are separate from one another and are located on different sides of a column line.
  • the two partial areas are connected to one another in an electrically conductive manner via the bridging component.
  • a continuous electrical connection of the subregions of a row line is thus achieved by means of the bridging component, although the row lines themselves are interrupted at the imaginary crossing points with the column lines.
  • all pixels that are assigned to a row line can be electrically contacted with a common connection of this row line.
  • the bridging component overlaps with at least one column line or at least one further row line.
  • the bridging component is fastened in particular as a prefabricated component to the connection carrier, for example via a connecting means such as an adhesive or a solder.
  • the row lines and column lines have, for example, connections for making electrical contact, for example with a driver for controlling the pixels.
  • the display device has a connection carrier and a plurality of pixels which can be controlled via row lines and column lines.
  • the row lines and the column lines are formed on the connection carrier and at least one row line is interrupted at an imaginary crossing point with a column line on the connection carrier.
  • a bridging component is arranged on the connection carrier, which bridges the row line in an electrically conductive manner at the imaginary crossing point.
  • the row lines and the column lines have connections for making electrical contact with a driver for controlling the pixels, with row lines each being connected to one of the connections via a lead, and with row lines, which are located between a row line and the associated connection, by means of a bridging element are overcome.
  • a cross-free course between the row line and the column line is therefore not achieved by means of electrical insulation in the form of an electrically insulating layer between two electrically conductive layers.
  • Such an electrical insulation layer between the row lines and the column lines can be dispensed with. This simplifies the structure of the connection carrier with the row lines and the column lines.
  • the number of layers on the connection carrier is reduced. In this context, both a partial layer of the connection carrier and a layer applied to the connection carrier are referred to as a layer on the connection carrier.
  • the electrical continuous contact with row lines and column lines can be achieved via the bridging component arranged on the connection carrier without the row lines and column lines crossing one another.
  • This bridging component can be prefabricated separately from the connection carrier and attached to the display device during manufacture.
  • one or more of the bridging elements can be used in order to achieve an overlap-free routing of the supply lines to the connections.
  • the connection to a driver can therefore be integrated into that for the electrically conductive layer for the row lines and the column lines.
  • the row lines and the column lines are designed such that they do not overlap one another when viewed from above on the connection carrier.
  • the overlap Row lines and column lines nowhere.
  • the row lines and the column lines can be formed on the connection carrier by means of a single electrically conductive layer, for example in the form of an electrically conductive layer of the connection carrier or an electrically conductive coating on the connection carrier.
  • the bridging component has two contacts which are at the same potential when the display device is in operation and are electrically conductively connected to the same row line.
  • one of the contacts is connected in an electrically conductive manner to one of the subregions of a row line, the subregions of the row line not being connected to one another in an electrically conductive manner without the bridging component.
  • a bridging path is formed between the two contacts in the bridging component.
  • the bridging path is formed by an electrical line with a negligible ohmic resistance.
  • the bridging component has exactly two contacts.
  • the bridging component merely fulfills the function of an electrically conductive connection between the two contacts.
  • the bridging component has at least one Generation of radiation provided active area.
  • the radiation is, for example, in the visible, ultraviolet or infrared spectral range.
  • the active area is part of a light-emitting diode.
  • the active area forms, for example, a pixel or a sub-pixel of the display device.
  • the active area is expediently connected in an electrically conductive manner to the contacts and to a further contact of the bridging component.
  • the further contact is in particular electrically conductively connected to a column line of the display device.
  • the bridging path of the bridging component does not run through the active region of the bridging component.
  • all pixels of the display device are formed by bridging components, with a bridging component forming one or more pixels.
  • the bridging component has a plurality of active areas which each form one of the pixels or a sub-pixel of the pixels. The more pixels a bridging component forms, the fewer pixels
  • the bridging component has at least one electronic component.
  • the electronic component is a transistor or a capacitor.
  • the electronic component is set up for the control of at least one active area of the bridging component, for example for control by means of an active matrix interconnection.
  • the bridging component has an intermediate carrier on which at least one pixel is formed.
  • the intermediate carrier has the contacts on a side facing the associated row line.
  • the intermediate carrier has a plurality of
  • the at least one pixel is formed on a side of the intermediate carrier facing away from the connection carrier.
  • the bridging path between the contacts is also formed on the side of the intermediate carrier facing away from the connection carrier.
  • two plated-through holes are used for an electrically conductive connection to the contacts.
  • a through-contact or a plurality of through-contacts can be set up for an electrical connection with a further contact or a plurality of further contacts.
  • the bridging component and / or at least one image point are arranged between the connection carrier and one of the row lines in a sectional view of the display device.
  • the row lines and the column lines make electrical contact with the pixels by means of a planar contact.
  • an electrically conductive coating for forming the row lines and the column lines is applied to the connection carrier after the bridging components have already been attached to the connection carrier.
  • at least one row line overlaps with the Bypass device. In particular, two subregions of one and the same row line overlap with the bridging component.
  • the bridging component and / or at least one pixel are arranged on a side of one of the row lines facing away from the connection carrier.
  • the row lines and the column lines are expediently already present on the connection carrier before the bridging component is attached to the connection carrier and contacted in an electrically conductive manner.
  • connection carrier is transparent to the radiation emitted by the pixels during operation.
  • the connection carrier contains a glass or a permeable plastic, for example in the form of a polymer film.
  • connection carrier in particular a side of the connection carrier facing away from the image points, forms a radiation exit surface of the display device.
  • more column lines than row lines are assigned to a pixel, or vice versa.
  • the pixels are arranged in an active matrix interconnection and each of the pixels is assigned exactly one row line and several column lines, for example three column lines.
  • the display device is free of connections for the electrical contacting of the row lines and the column lines on at least three side surfaces, for example on exactly three side surfaces or also on all side surfaces.
  • Display devices can be strung together in a simplified manner along side surfaces that are free from supply lines in order to achieve a large display unit.
  • connections for making electrical contact with the row lines and the column lines are arranged along precisely one side surface of the display device. This means that all connections for the row lines and for the column lines are accessible from one side of the display device. This simplifies the electrical contacting of the row lines and column lines. For example, the display device is free of connections on three side surfaces for making electrical contact with the row lines and the column lines.
  • the row lines are each connected to one of the connections via a supply line and the supply lines run to the row lines without overlapping.
  • row lines which are located between a row line and the associated connection are overcome by means of a bridging component.
  • the leads run without overlapping to the row lines and to the column lines.
  • the leads, the column lines and the row lines can thus be formed in a single, common electrically conductive layer on the connection carrier.
  • a driver for driving the row lines and the column lines is on one
  • the side facing away from the radiation exit surface of the display device is arranged and all side surfaces of the display device are free of connections for the row lines and the column lines.
  • Such display devices can be arranged next to one another in a simplified manner along two mutually perpendicular directions, so that the size of a display unit is basically not limited with regard to the number of pixels by using a plurality of such display devices.
  • the row lines are each connected to the driver via a lead and the leads run to the row lines and / or to the column lines without overlapping.
  • the connection to the driver can therefore be integrated into that for the electrically conductive layer for the row lines and the column lines.
  • the supply lines are connected to the driver via a connector, the connector being larger in a direction parallel to the row lines than the driver, and the connector extending over at least all of the inner ones in a plan view of the display device Column lines extends.
  • Column lines are referred to here as column lines which are not located at the edge of the display device.
  • the first column line and the last column line of a display device are in each case not internal column lines.
  • the connector can be used to make contact with the column lines in a simplified manner, even if the lateral extent of the driver perpendicular to the column lines is less than the lateral extent of the display device.
  • the connector is integrated into a housing of the driver.
  • a display unit with a plurality of display devices is specified.
  • the display devices can each have one or more features of the aforementioned embodiments.
  • the total number of pixels can be increased along one direction or along two mutually perpendicular directions, in particular without recognizable increased distances between the closest rows or columns of two adjacent display devices.
  • the present application is based in particular on the idea that the display device can be manufactured more cost-effectively overall if only one electrically conductive layer, for example a layer of metal, is used for the formation of the row lines and column lines.
  • the cross-free routing of the electrical contact can be more cost-effective due to the significantly denser packing can be carried out, even if the complexity of a bridging component is greater per se than in the case of a conventional component which is located at intersections of row lines and column lines that are isolated from one another.
  • absorption losses in the display device can be reduced by reducing the required number of layers.
  • connection carrier which has the extension of the display device.
  • bridging takes place at the level of components, the bridging components, which are manufactured separately from the connection carrier.
  • the display device is particularly suitable as a pixelated light source for displays, in particular transparent displays or video walls.
  • the display device is suitable for all devices in which pixelated radiation is desired and control takes place in matrix form, for example as an active matrix or as a passive matrix.
  • FIGS. 1A and 1B show an exemplary embodiment for a display device in a schematic plan view (FIG. 1A) and on the basis of a detail of the display device in a schematic sectional view (FIG. 1B);
  • FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E and 2F each show an exemplary embodiment for a display device on the basis of a detail in a schematic sectional view;
  • FIGS. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E and 3F each show an exemplary embodiment for a display device on the basis of a detail in a schematic sectional view;
  • FIGS. 4A and 4B each show an exemplary embodiment for a display device in a schematic plan view;
  • FIGS. 5A and 5B show an exemplary embodiment for a bridging component and associated contacting in a display device in plan view (FIG. 5A) and on the rear side of the bridging component (FIG. 5B);
  • FIGS. 5C and 5D each show an exemplary embodiment for a bridging component in a schematic sectional view;
  • Figure 6A shows an embodiment for a
  • FIGS. 7A and 7B show an exemplary embodiment for a bridging component on a rear side (FIG. 7A) and in plan view (FIG. 7B);
  • FIG. 8A shows an exemplary embodiment for a display device with electrical contacting
  • FIG. 8B shows an exemplary embodiment for a display unit with a plurality of display devices according to FIG. 8A;
  • FIG. 8C shows an exemplary embodiment for a display device with electrical contacting
  • FIG. 8D shows an exemplary embodiment for a display unit with a plurality of display devices according to FIG. 8C;
  • FIGS. 9A and 9B show an exemplary embodiment for a display device in a schematic plan view, FIG. 9B showing an enlarged section 97 of FIG. 9A;
  • FIGS. 9C and 9D show an exemplary embodiment of a display device in a schematic plan view, FIG. 9D showing an enlarged section 98 of FIG. 9C;
  • FIG. 9E shows an exemplary embodiment for a bridging component with associated electrical contacting on a rear side
  • FIGS. 10A, 10B, 10C and 10D each show an exemplary embodiment for a display device with driver in a schematic sectional view (FIG. 10A), based on schematic top views (FIGS. 10B and 10C) and an enlarged detail in top view in FIG. 10D.
  • the display device 1 shown in FIGS. 1A and 1B has a plurality of row lines A1, A2, .... Column lines B1, B2, ... run perpendicular to the row lines A1, A2, ....
  • the row lines A1, A2, ... and column lines B1, B2, ... can each be electrically contacted via connections 8 from the edge of the display device.
  • FIG. 1B shows a detail in a sectional view in which the row line Al has a first sub-area Al_1 and a second sub-area Al_2. These partial areas are located on opposite sides of a column line, for example the column line B1.
  • the partial areas Al_l and Al_2 of the row line A1 are electrically bridged by means of a bridging component 5 of the display device 1 and thus via the
  • Bridging component 5 connected to one another in an electrically conductive manner.
  • the bridging component 5 has contacts 51, each of the contacts overlapping one of the subregions of the row line A1 and being connected in an electrically conductive manner.
  • the bridging component 5 is connected to the row line A1 of the connection carrier 2 in an electrically conductive and mechanically stable manner via the contacts 51, by way of example by means of a connecting means 59, for example a solder or an electrically conductive adhesive.
  • the bridging component 5 Details of the bridging component 5 are not shown in FIG. 1B for the sake of simplicity.
  • the bridging component is designed as shown in FIG. 2B.
  • the bridging component 5 has a bridging path 55 via which the contacts 51 are electrically conductive with one another, the contacts 51 being at the same electrical potential when the display device is in operation. Furthermore, the
  • Bridging component 5 has an active area 6 provided for generating radiation, for example in the form of a light-emitting diode.
  • the bridging path 55 thus connects the contacts 51 to one another without passing through the active region 6.
  • bridging paths 55 are not shown explicitly in the following exemplary embodiments for the sake of simplicity.
  • such a bridging component 5 is located at each imaginary crossing point 4 of row lines A1, A2, ... and column lines B1, B2, ....
  • Each active area 6 of a bridging component 5 here forms a pixel 3 of Display device.
  • the display device With n rows and m columns, the display device thus has n * m bridging components 5 and n * m monochrome pixels 3.
  • the control of the pixels 3 takes place, for example, via a passive matrix control, so that each individual pixel by applying an electrical voltage between the associated column line and the associated one Row line can be controlled independently of the other pixels 3.
  • All pixels 3 located in a row line can thus be contacted via the associated row line, although the row lines are in each case interrupted on the connection carrier 2 in the area of the column lines B1, B2, ....
  • the bridging components 5 are each arranged at the imaginary crossing points 4 between the row lines A1, A2, ... and the column lines B1, B2, .... In particular, the overlap
  • Bridging components 5 each have a row line and a column line and are electrically conductively connected to this row line or column line.
  • Further bridging elements 5 can be used for supply lines to the connections 8. This is described in more detail in connection with the following exemplary embodiments.
  • the number of bridging components can also be smaller than the number of imaginary crossing points 4 and / or smaller than the number of image points 3.
  • the number of row lines A1, A2, ... and / or the number of column lines B1, B2, ... does not have to correspond to the number of rows or columns in which the pixels 3 are arranged.
  • FIG. 2A shows an exemplary embodiment of a bridging component 5 which is used exclusively to overcome a line, for example the column line B1.
  • the bridging component 5 only has a bridging path 55 between the contacts 51 on.
  • the bridging component 5 thus fulfills no further function apart from the electrical connection of subregions of a row line, preferably with a negligible electrical resistance.
  • the bridging component 5 has, in addition to the bridging path 55, an active region 6 provided for generating radiation.
  • the active area 6 is connected to the contacts 51 and a further contact 52 in an electrically conductive manner.
  • the further contact 52 is electrically conductively connected to its associated column line, for example the column line B1.
  • the bridging path 55 therefore does not run through the active region 6.
  • the bridging component 5 can, as in
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2C also have a plurality of active areas 6, the active areas being able to belong to different pixels or to the same pixel.
  • an active area 6 forms a sub-image point 3R provided for generating radiation in the red spectral range
  • an active area forms a sub-image point 3B intended for generating radiation in the blue spectral range.
  • the active areas 6 are each electrically conductively connected to a further contact 52.
  • a column line B1 or B2 is assigned to each further contact 52.
  • the bridging component 5 can also additionally have one or more electronic components 7 (FIG. 2D), for example in the form of a capacitor 72 or a transistor 71, in particular as parts of an electronic circuit 70.
  • the circuit 70 is designed, for example, as an integrated circuit or has an integrated circuit 73.
  • the bridging component 5 contains electronic components 7 for controlling one or more pixels by means of an active matrix connection.
  • the bridging component 5 has an intermediate carrier 58 in addition to the circuit 70.
  • the intermediate carrier 58 is formed, for example, by a redistribution layer.
  • the intermediate carrier 58 has rewiring with, for example, polymeric insulating layers and electrodeposited conductor tracks, for example made of copper.
  • intermediate carriers are often used in housing technology for integrated circuits and are therefore easily and inexpensively available.
  • the intermediate carriers 58 are also particularly suitable for forming the bridging path 55.
  • FIG. 2F shows an exemplary embodiment of a bridging component 5 in which the bridging component 5 has a configuration with a socket 531 and an associated plug 532.
  • the bridging path 55 is formed in the socket 531.
  • the bridging path can also be formed in the plug 532.
  • either the socket 531 or the plug 532 can be attached to the connection carrier.
  • FIGS. 3A to 3F exemplary embodiments for the type of electrical contacting of the bridging component 5 are shown. These types of electrical contact can be combined with the exemplary embodiments described above for the configuration of the bridging component 5.
  • the connecting means 59 is formed by a connecting layer 591, for example by a solder, for example in the form of a solder paste, or by an electrically conductive adhesive. Such materials can be applied by printing or metering.
  • the electrical and mechanical connection of the bridging component 5 takes place via connecting balls 592, for example in the form of solder balls.
  • solder balls can already be arranged on the bridging components 5 during the production of the display device, for example in the form of a matrix of connecting balls (also known as a ball grid array,
  • the electrical contacting of the bridging component 5 takes place through a direct contact between the contacts 51, 52 and the row lines Al, A2, ... or column lines Bl, B2, ..., for example by means of a direct gold to gold contact by means of thermocompression.
  • a filler material 595 can be provided, for example an anisotropically conductive material. Thereby Particularly small sizes, for example down to 10 mpi, can be achieved for the contacts 51, 52.
  • the electrical contact is made by means of tips 597.
  • the tips 597 can be provided on the bridging component 5 or on the connection carrier 2.
  • the bridging components 5 can be placed, for example, by parallel chip assembly, for example by means of knobs of a stamp, for example a
  • PDMS Polydimethylsiloxane
  • LIFT Laser Induced Forward Transfer
  • connection carrier 2 Between the connection carrier 2 and the row lines A1, A2, ... and column lines Bl,
  • connection carrier 2 can Be radiation-permeable, so that a side of the connection carrier 2 facing away from the bridging component 5 forms a radiation exit surface 10 of the display device 1.
  • the emitted radiation is illustrated in FIG. 3E by an arrow 99.
  • the applied electrically conductive layer can be used for the electrical contacting of further components, for example for a further bridging component 5 with one or more pixels or for a driver of the display device.
  • radiation can be emitted in two opposite directions, represented by the arrows 99.
  • the driver When placing a driver, the driver can be placed on the side that is not used for light exit. This means that the drivers do not have to be fitted between the bridging components 5 or on the edge, but can be placed directly above the pixels. The drivers can therefore be much larger than a pixel or protrude over several pixels. Furthermore, the drivers do not have to be positioned at the edge of the display device, so that many display devices can be seamlessly tiled together to form a large display unit, for example in the form of a video wall.
  • each pixel 3 is connected to three row lines.
  • the row lines A1, A4, A7, ... each carry the supply voltage.
  • the row lines A2, A5, A8, ... each represent the ground line.
  • the row lines A3, A6, A9, ... each represent the selection lines with which the individual rows of pixels 3 can be activated during control.
  • the column lines B1, B4, B7, ... are data lines for the green light-emitting sub-pixel 3G.
  • the column lines B2, B5, B8 are the data lines for the blue light-emitting sub-pixel 3B and the column lines B3, B6 and B9 are data lines for the red light-emitting sub-pixel 3R.
  • the color information is thus transmitted in parallel for the individual sub-pixels. This results in a total of nine imaginary intersection points 4 for each image point 3.
  • the column lines B1, B4, B7 each serially supply the data for the green light emitting, the red light emitting and the blue light emitting sub-pixel.
  • the column lines B2, B5, B8 each supply the supply voltage and the column lines B3, B6, B9 represent ground lines.
  • the single row line serves as a selection line for the respective row of pixels. This reduces the number of imaginary intersection points 4 per image point 3 to three. Of course, a reduction in imaginary crossing points can be achieved analogously if the number of column lines is smaller than the number of row lines.
  • the bridging component 5 has three active areas 6, each of which forms a sub-pixel 3R emitting in the red spectral range, a sub-pixel 3G emitting in the green spectral range and a sub-pixel 3B emitting in the blue spectral range.
  • the bridging path 55 is also formed on the front side. The risk of an electrical short circuit between the bridging path 55 and the column lines B1, B2, B3 is thus avoided.
  • FIGS. 5C and 5D two exemplary embodiments for semiconductor chips 65, in particular LED semiconductor chips with the active regions 6, are shown.
  • the contact areas 651 of the semiconductor chip 65 are arranged on the same side of the semiconductor chip.
  • the contact surfaces 651 are each accessible via plated-through holes 581 through the intermediate carrier 58 from the rear of the intermediate carrier 58.
  • the contact areas 651 of the semiconductor chip 65 are arranged on opposite sides of the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip 65 is of an electrically insulating one Separating layer 67 surrounded.
  • the contact area 651 arranged on the side of the semiconductor chip 65 facing away from the intermediate carrier 58 is connected to a via 581 via a connecting line 66.
  • Connecting line 66 is formed, for example, by a planar contact.
  • FIGS. 6A and 6B show an exemplary embodiment in which each bridging component 5 forms a sub-pixel 3R, 3G, 3B.
  • the bridging component 5 each has contacts 51, for example anodes, and a further contact 52, for example a cathode. As described in connection with FIG. 2B, the bridging path runs between the contacts 51, while the active area 6 of the pixels 3 is located in a current path between the contacts 51 and the further contact 52.
  • the sub-image points 3R, 3G, 3B can be designed in the same way.
  • bridging components 5 of this type a full-color display device 1 with a passive matrix arrangement can be implemented simply and inexpensively.
  • FIGS. 7A and 7B show an exemplary embodiment in which a bridging component 5 supplies a plurality of pixels 3, for example 2 ⁇ 2 pixels with three sub-pixels 3R, 3G, 3B each, ie with a total of twelve active areas.
  • the electrical contact is made via six row lines A1 to A6 and two column lines B1, B2, the column lines B1 and B2 being short-circuit-free from by means of the bridging component 5 all row lines A1 to A6 are overcome and thus all row lines A1 to A6 are bridged in an electrically conductive manner.
  • a bridging component 5 for example, semiconductor chips in flip-chip geometry (see FIG. 5C) can be placed on a glass intermediate carrier.
  • the bridging component 5, which is designed using surface mounted technology (SMT), can have, for example, connecting balls for making electrical contact with the row lines and column lines.
  • FIG. 8A shows an exemplary embodiment for a display device 1 in which the connections 8 for the row lines A1, A2, ... and the connections 8 for the column lines B1, B2, ... on two mutually perpendicular side surfaces 15 of the display device are trained.
  • the connections 8 are electrically conductively connected to a driver 9, for example via a flexible printed circuit board.
  • a display unit 100 can be realized as shown in FIG. 8B.
  • a display unit 100 with a maximum of 2048 RGB pixels or 6144 monochrome pixels can be implemented.
  • a further enlargement of the display unit 100 by using a plurality of display devices 1 is not easily possible in this exemplary embodiment.
  • the connections 8 of the row lines A1, A2,... And the column lines B1, B2,... On a side surface of the display device 1 are accessible.
  • Several such display devices 1, as shown in FIG. 8D can thus be implemented to form a display unit 100 with two rows and any number of columns of display devices.
  • the type of electrical contacting of the row lines is described in more detail with reference to FIGS. 9A to 9E.
  • the row lines A1, A2,... Are each connected to the associated connections 8 via leads ZI, Z2, Z3.
  • the leads ZI, Z2, Z3 run essentially parallel to the column lines B1, B2, ...
  • FIG. 9B a detail 97 from FIG. 9A is shown enlarged.
  • the bridging components 5 for the sub-image points 3R, 3G, 3B are formed in this cutout 97 as described in connection with FIG.
  • a bridging component 5 is provided which overcomes a feed line, for example feed line Z2.
  • the leads ZI, Z2, ... can therefore overlap with the row lines Al, A2, ... and the column lines Bl,
  • FIGS. 9C and 9D in which FIG. 9D shows an enlargement of the section 98 of FIG. 9C, the Bridging components 5 are designed essentially as described in connection with FIG. 5B.
  • this can also be used analogously for a bridging component 5, which is designed, for example, as described in connection with FIG. 7A.
  • FIGS. 10A to 10D exemplary embodiments of a display device are shown in which the drivers 9 are each arranged on one side of the connection carrier 2 which faces away from the radiation exit surface 10.
  • the driver 9 is connected to the connection carrier 2 via connection connectors 85, for example in the form of connection balls (BGA balls).
  • the extension of such drivers is smaller than the extension of the connection carrier 2 and thus of the display device 1.
  • FIG. 10C shows an exemplary embodiment in which a driver 9 is connected to the connection carrier 2 in an electrically conductive manner via a connector 95.
  • the connector 95 is integrated into a housing of the driver 9, for example.
  • the connector thus produces a rewiring layer between the connection carrier 2 and the actual driver 9.
  • the connector 95 extends over almost the entire width of the connection carrier, so that all column lines can be electrically contacted via connections 8. Row lines which do not overlap with the connector 95 can be electrically contacted via supply lines Z, as shown in FIG. 10D.
  • the external electrical supply of the driver 9 takes place, for example, via a plug connector 96, for example a plug or a socket. In a plan view of the connection carrier 2, the plug connector 96 completely overlaps the connection carrier 2.
  • Such display devices 1 do not require any space on the side surfaces for electrical contact with the driver 9, so that they can be arranged without borders along two mutually perpendicular directions. As a result, the number of pixels of a display unit 100 can be increased practically at will by increasing the number of display devices 1.

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Abstract

Es wird eine Anzeigevorrichtung (1) mit einem Anschlussträger (2) und einer Mehrzahl von Bildpunkten (3), die über Zeilenleitungen (A1, A2,...) und Spaltenleitungen (B1, B2,...) ansteuerbar sind, angegeben, wobei die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen auf dem Anschlussträger ausgebildet sind, zumindest eine Zeilenleitung an einem gedachten Kreuzungspunkt (4) mit einer Spaltenleitung auf dem Anschlussträger unterbrochen ist, und auf dem Anschlussträger ein Überbrückungsbauelement (5) angeordnet ist, das die Zeilenleitung an dem gedachten Kreuzungspunkt elektrisch leitend überbrückt.

Description

Beschreibung
ANZEIGEVORRICHTUNG UND ANZEIGEEINHEIT
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Anzeigevorrichtung und eine Anzeigeeinheit mit einer solchen Anzeigevorrichtung.
Für eine Anzeige mit einer Vielzahl von Bildpunkten (Pixeln) können beispielsweise Leuchtdioden in einer Matrixanordnung angeordnet und über Zeilenleitungen und Spaltenleitungen elektrisch kontaktiert werden. Beispielsweise sind die Zeilenleitungen und Spaltenleitungen in zwei elektrisch voneinander isolierten Metalllagen einer Leiterplatte gebildet, sodass zwischen diesen Leitungen kein Kurzschluss entsteht .
Eine Aufgabe ist es, eine Anzeigevorrichtung anzugeben, welche sich durch einen vereinfachten Aufbau auszeichnet und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine
Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Es wird eine Anzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl von Bildpunkten angegeben. Der Begriff Anzeigevorrichtung bezeichnet allgemein eine strahlungsemittierende Vorrichtung, bei der einzelne strahlungsemittierende Elemente unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Zweckmäßigerweise sind die Bildpunkte matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordnet. Beispielsweise sind die Bildpunkte über eine Aktiv-Matrix-Verschaltung oder eine Passiv-Matrix- Verschaltung elektrisch ansteuerbar.
Die Anzeigevorrichtung ist beispielsweise monochrom. Das bedeutet, die von den einzelnen strahlungsemittierenden Elementen emittierte Strahlung ist bezüglich ihrer spektralen Charakteristik abgesehen von fertigungsbedingten Toleranzen über die strahlungsemittierenden Elemente hinweg gleich. Beispielsweise strahlen alle Bildpunkte für das menschliche Auge weiß erscheinende Strahlung ab. Eine derartige Anzeigevorrichtung eignet sich beispielsweise als eine Lichtquelle in einem pixelierten Scheinwerfer, in einem pixelierten Blitzlicht oder zur Darstellung von optischer Information .
Alternativ ist die Anzeigevorrichtung mehrfarbig. Beispielsweise weist jeder Bildpunkt ein Tripel von Subbildpunkten auf, welche beispielsweise im roten, grünen und blauen Spektralbereich Strahlung emittieren. Optische Information, beispielsweise statische oder bewegte Bilder können so vollfarbig dargestellt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung einen Anschlussträger auf. Auf dem Anschlussträger sind die Bildpunkte angeordnet. Der Anschlussträger kann starr oder flexibel sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Bildpunkte über Zeilenleitungen und Spaltenleitungen ansteuerbar. Die Bezeichnungen Zeilenleitungen und Spaltenleitungen dienen lediglich der vereinfachten Bezugnahme auf schräg oder senkrecht zueinander verlaufende Leitungen und sind untereinander austauschbar. Insbesondere sind jedem Bildpunkt mindestens eine Zeilenleitung und mindestens eine Spaltenleitung zugeordnet. Beispielsweise weist die Anzeigevorrichtung mindestens zehn Zeilenleitungen und/oder mindestens 10 Spaltenleitungen auf.
Beispielsweise sind alle Bildpunkte einer Zeile elektrisch mit einer gemeinsamen Zeilenleitung verbunden. Die Anzahl der Zeilenleitungen kann größer oder gleich der Anzahl an Zeilen sein. Entsprechend sind alle Bildpunkte einer Spalte elektrisch mit einer gemeinsamen Spaltenleitung verbunden.
Die Anzahl der Spaltenleitungen kann größer oder gleich der Anzahl an Spalten sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen auf dem Anschlussträger ausgebildet. In einer Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung überlappen insbesondere alle Bildpunkte mit dem Anschlussträger.
Zweckmäßigerweise verlaufen die Zeilenleitungen zumindest stellenweise parallel zueinander. Entsprechend verlaufen die Spaltenleitungen zumindest stellenweise parallel zueinander. Zumindest eine Zeilenleitung verläuft schräg oder senkrecht zu zumindest einer Spaltenleitung oder auch zu allen Spaltenleitungen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist zumindest eine Zeilenleitung an einem gedachten Kreuzungspunkt mit einer Spaltenleitung auf dem Anschlussträger unterbrochen. Als gedachter Kreuzungspunkt wird ein Stelle bezeichnet, an der sich eine Zeilenleitung und eine Spaltenleitung kreuzen würden, wenn die Zeilenleitung im Bereich der Spaltenleitung nicht unterbrochen wäre und sich gleichförmig über die Spaltenleitung hinweg erstrecken würde. Insbesondere ist eine Zeilenleitung oder sind mehrere oder auch alle Zeilenleitungen an allen Stellen unterbrochen, an denen sie eine Spaltenleitung kreuzen würden. Zur vereinfachten Bezugnahme werden die auf dem Anschlussträger unterbrochene Leitung als Zeilenleitung und die schräg oder senkrecht dazu verlaufende Leitung als Spaltenleitung bezeichnet, sofern nicht explizit anders angegeben. Dies impliziert insbesondere keine Einschränkung dahingehend, dass die Zeilenleitung im Raum horizontal und die Spaltenleitung im Raum vertikal verlaufen. Maßgeblich ist lediglich, dass mindestens eine von zwei Leitungen an gedachten Kreuzungspunkten auf dem Anschlussträger unterbrochen ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist auf dem Anschlussträger ein Überbrückungsbauelement angeordnet, das die Zeilenleitung an dem gedachten Kreuzungspunkt elektrisch leitend überbrückt.
Mit anderen Worten ist eine Zeilenleitung in zwei voneinander getrennte Teilbereiche unterteilt, welche sich auf unterschiedlichen Seiten einer Spaltenleitung befinden. Die zwei Teilbereiche sind über das Überbrückungsbauelement elektrisch leitend miteinander verbunden. Mittels des Überbrückungsbauelements wird also eine durchgängige elektrische Verbindung der Teilbereiche einer Zeilenleitung erzielt, obwohl die Zeilenleitungen an sich an den gedachten Kreuzungspunkten mit den Spaltenleitungen unterbrochen sind. Insbesondere sind alle Bildpunkte, die einer Zeilenleitung zugeordnet sind, mit einem gemeinsamen Anschluss dieser Zeilenleitung elektrisch kontaktierbar. Beispielsweise überlappt das Überbrückungsbauelement in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung mit zumindest einer Spaltenleitung oder zumindest einer weiteren Zeilenleitung.
Das Überbrückungsbauelement ist insbesondere als ein vorgefertigtes Bauelement an dem Anschlussträger befestigt, etwa über ein Verbindungsmittel wie ein Klebstoff oder ein Lot.
Die Zeilenleitungen und Spaltenleitungen weisen beispielsweise Anschlüsse für die elektrische Kontaktierung, etwa mit einem Treiber zur Ansteuerung der Bildpunkte, auf.
In mindestens einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung einen Anschlussträger und eine Mehrzahl von Bildpunkten, die über Zeilenleitungen und Spaltenleitungen ansteuerbar sind, auf. Die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen sind auf dem Anschlussträger ausgebildet und zumindest eine Zeilenleitung ist an einem gedachten Kreuzungspunkt mit einer Spaltenleitung auf dem Anschlussträger unterbrochen. Auf dem Anschlussträger ist ein Überbrückungsbauelement angeordnet, das die Zeilenleitung an dem gedachten Kreuzungspunkt elektrisch leitend überbrückt.
Beispielsweise weisen die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen Anschlüsse für die elektrische Kontaktierung mit einem Treiber zur Ansteuerung der Bildpunkte auf, wobei Zeilenleitungen jeweils über eine Zuleitung mit einem der Anschlüsse verbunden sind, und wobei Zeilenleitungen, welche sich zwischen einer Zeilenleitung und dem zugehörigen Anschluss befinden, mittels eines Überbrückungselements überwunden sind. Ein kreuzungsfreier Verlauf zwischen der Zeilenleitung und der Spaltenleitung wird also nicht über eine elektrische Isolierung in Form einer elektrisch isolierenden Schicht zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten erzielt. Auf eine solche elektrische Isolierungsschicht zwischen den Zeilenleitungen und den Spaltenleitungen kann verzichtet werden. Dadurch vereinfacht sich der Aufbau des Anschlussträgers mit den Zeilenleitungen und den Spaltenleitungen. Weiterhin verringert sich die Anzahl von Schichten auf dem Anschlussträger. In diesem Zusammenhang wird sowohl eine Teilschicht des Anschlussträgers als auch eine auf den Anschlussträger aufgebrachte Schicht als Schicht auf dem Anschlussträger bezeichnet.
Die elektrisch durchgehende Kontaktierung mit Zeilenleitungen und Spaltenleitungen kann über das auf dem Anschlussträger angeordnete Überbrückungsbauelement erzielt werden, ohne dass sich die Zeilenleitungen und Spaltenleitungen kreuzen. Dieses Überbrückungsbauelement kann separat vom Anschlussträger vorgefertigt und bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung an diesem befestigt werden.
Weiterhin können eines oder mehrere der Überbrückungselemente genutzt werden, um eine überlappungsfreie Führung der Zuleitungen zu den Anschlüssen zu erzielen. Die Verbindung mit einem Treiber kann also in die für die elektrisch leitfähige Schicht für die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen integriert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen in Draufsicht auf den Anschlussträger überlappungsfrei zueinander ausgebildet. Insbesondere überlappen die Zeilenleitungen und Spaltenleitungen an keiner Stelle. Bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung können die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen mittels einer einzigen elektrisch leitfähigen Lage gebildet auf dem Anschlussträger sein, etwa in Form einer elektrisch leitfähigen Lage des Anschlussträgers oder einer elektrisch leitfähigen Beschichtung auf dem Anschlussträger.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist das Überbrückungsbauelement zwei Kontakte auf, welche sich im Betrieb der Anzeigevorrichtung auf demselben Potential befinden und mit derselben Zeilenleitung elektrisch leitend verbunden sind. Insbesondere ist jeweils einer der Kontakte mit einem der Teilbereiche einer Zeilenleitung elektrisch leitend verbunden, wobei die Teilbereiche der Zeilenleitung ohne das Überbrückungsbauelement nicht miteinander elektrisch leitend verbunden wären.
Zwischen den zwei Kontakten des Überbrückungsbauelements erfolgt kein oder zumindest kein wesentlicher Spannungsabfall. Beispielsweise ist zwischen den zwei Kontakten im Überbrückungsbauelement ein Überbrückungspfad ausgebildet. Insbesondere ist der Überbrückungspfad durch eine elektrische Leitung mit einem vernachlässigbaren ohmschen Widerstand gebildet.
Im einfachsten Fall weist das Überbrückungsbauelement genau zwei Kontakte auf. In diesem Fall erfüllt das Überbrückungsbauelement lediglich die Funktion einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den zwei Kontakten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist das Überbrückungsbauelement zumindest einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Die Strahlung liegt beispielsweise im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich. Beispielsweise ist der aktive Bereich Teil einer Leuchtdiode. Der aktive Bereich bildet beispielsweise einen Bildpunkt oder einen Subbildpunkt der Anzeigevorrichtung. Zweckmäßigerweise ist der aktive Bereich mit den Kontakten und einem weiteren Kontakt des Überbrückungsbauelements elektrisch leitend verbunden. Der weitere Kontakt ist insbesondere mit einer Spaltenleitung der Anzeigevorrichtung elektrisch leitend verbunden. Insbesondere verläuft der Überbrückungspfad des Überbrückungsbauelements nicht durch den aktiven Bereich des Überbrückungsbauelements. Zum Beispiel sind alle Bildpunkte der Anzeigevorrichtung durch Überbrückungsbauelemente gebildet, wobei ein Überbrückungsbauelement einen oder mehrere Bildpunkte bildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist das Überbrückungsbauelement eine Mehrzahl von aktiven Bereichen auf, welche jeweils einen der Bildpunkte oder einen Subbildpunkt der Bildpunkte bilden. Je mehr Bildpunkte ein Überbrückungsbauelement bildet, desto weniger
Überbrückungsbauelemente werden bei gleicher Gesamtanzahl von Bildpunkten benötigt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist das Überbrückungsbauelement zumindest ein elektronisches Bauelement auf. Beispielsweise ist das elektronische Bauelement ein Transistor oder ein Kondensator. Insbesondere ist das elektronische Bauelement für die Ansteuerung von zumindest einem aktiven Bereich des Überbrückungsbauelements eingerichtet, etwa für eine Ansteuerung mittels einer Aktiv-Matrix-Verschaltung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist das Überbrückungsbauelement einen Zwischenträger auf, auf dem zumindest ein Bildpunkt ausgebildet ist. Beispielsweise weist der Zwischenträger an einer der zugehörigen Zeilenleitung zugewandten Seite die Kontakte auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist der Zwischenträger eine Mehrzahl von
Durchkontaktierungen auf, wobei der zumindest eine Bildpunkt auf einer dem Anschlussträger abgewandten Seite des Zwischenträgers ausgebildet ist. Beispielsweise ist auch der Überbrückungspfad zwischen den Kontakten auf der dem Anschlussträger abgewandten Seite des Zwischenträgers ausgebildet. Beispielsweise dienen zwei Durchkontaktierungen für eine elektrisch leitende Verbindung zu den Kontakten. Weiterhin kann eine Durchkontaktierung oder können mehrere Durchkontaktierungen für eine elektrische Verbindung mit einem weiteren Kontakt beziehungsweise mehreren weiteren Kontakten eingerichtet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind in einer Schnittansicht der Anzeigevorrichtung das Überbrückungsbauelement und/oder zumindest ein Bildpunkt zwischen dem Anschlussträger und einer der Zeilenleitungen angeordnet. Beispielsweise kontaktieren die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen die Bildpunkte mittels einer planaren Kontaktierung elektrisch. Hierfür wird eine elektrisch leitfähige Beschichtung zur Ausbildung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen auf den Anschlussträger aufgebracht, nachdem die Überbrückungsbauelemente bereits an dem Anschlussträger befestigt sind. In Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung überlappt zumindest eine Zeilenleitung mit dem Überbrückungsbauelement. Insbesondere überlappen zwei Teilbereiche ein und derselben Zeilenleitung mit dem Überbrückungsbauelement .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind das Überbrückungsbauelement und/oder zumindest ein Bildpunkt auf einer dem Anschlussträger abgewandten Seite von einer der Zeilenleitungen angeordnet. In diesem Fall sind die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen zweckmäßigerweise auf dem Anschlussträger bereits vorhanden, bevor das Überbrückungsbauelement an dem Anschlussträger befestigt und elektrisch leitend kontaktiert wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist der Anschlussträger für die von den Bildpunkten im Betrieb abgestrahlte Strahlung durchlässig. Beispielsweise enthält der Anschlussträger ein Glas oder einen durchlässigen Kunststoff, etwa in Form einer Polymerfolie.
Beispielsweise bildet der Anschlussträger, insbesondere eine den Bildpunkten abgewandte Seite des Anschlussträgers, eine Strahlungsaustrittsfläche der Anzeigevorrichtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind einem Bildpunkt mehr Spaltenleitungen als Zeilenleitungen zugeordnet oder umgekehrt. Beispielsweise sind die Bildpunkte in einer Aktiv-Matrix-Verschaltung angeordnet und jedem der Bildpunkte sind genau eine Zeilenleitung und mehrere Spaltenleitungen, beispielsweise drei Spaltenleitungen, zugeordnet.
Durch eine Anordnung mit genau einer Zeilenleitung oder genau einer Spaltenleitung, wird die Anzahl der gedachten Kreuzungspunkte minimiert. Dadurch kann auch die Anzahl der erforderlichen Überbrückungsbauelemente bei gleich bleibender Gesamtanzahl von Bildpunkten und gleich bleibender Anzahl von Bildpunkten je Überbrückungsbauelement verringert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die Anzeigevorrichtung an mindestens drei Seitenflächen frei von Anschlüssen für die elektrische Kontaktierung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen, beispielsweise an genau drei Seitenflächen oder auch an allen Seitenflächen. Entlang von Seitenflächen, die frei von Zuleitungen sind, können Anzeigevorrichtungen vereinfacht aneinander gereiht werden, um eine große Anzeigeeinheit zu erzielen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind Anschlüsse für die elektrische Kontaktierung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen entlang genau einer Seitenfläche der Anzeigevorrichtung angeordnet. Das bedeutet, alle Anschlüsse für die Zeilenleitungen und für die Spaltenleitungen sind von einer Seite der Anzeigevorrichtung her zugänglich. Dies vereinfacht die elektrische Kontaktierung der Zeilenleitungen und Spaltenleitungen. Beispielsweise ist die Anzeigevorrichtung an drei Seitenflächen frei von Anschlüssen für die elektrische Kontaktierung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Zeilenleitungen jeweils über eine Zuleitung mit einem der Anschlüsse verbunden und die Zuleitungen verlaufen überlappungsfrei zu den Zeilenleitungen. Beispielsweise sind Zeilenleitungen, welche sich zwischen einer Zeilenleitung und dem zugehörigen Anschluss befinden, mittels eines Überbrückungsbauelements überwunden. Zweckmäßigerweise verlaufen die Zuleitungen überlappungsfrei zu den Zeilenleitungen und zu den Spaltenleitungen. Die Zuleitungen, die Spaltenleitungen und die Zeilenleitungen können so in einer einzigen, gemeinsamen elektrisch leitfähigen Schicht auf dem Anschlussträger ausgebildet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist ein Treiber für eine Ansteuerung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen auf einer einer
Strahlungsaustrittsfläche der Anzeigevorrichtung abgewandten Seite angeordnet und alle Seitenflächen der Anzeigevorrichtung sind frei von Anschlüssen für die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen. Derartige Anzeigevorrichtungen sind vereinfacht entlang zweier zueinander senkrechter Richtungen nebeneinander anordenbar, sodass die Größe einer Anzeigeeinheit durch Verwendung einer Mehrzahl solcher Anzeigevorrichtungen grundsätzlich hinsichtlich der Anzahl von Bildpunkten nicht begrenzt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Zeilenleitungen jeweils über eine Zuleitung mit dem Treiber verbunden und die Zuleitungen verlaufen überlappungsfrei zu den Zeilenleitungen und/oder zu den Spaltenleitungen. Die Verbindung mit dem Treiber kann also in die für die elektrisch leitfähige Schicht für die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen integriert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Zuleitungen über einen Verbinder mit dem Treiber verbunden, wobei der Verbinder in einer Richtung parallel zu den Zeilenleitungen eine größere Ausdehnung aufweist als der Treiber und wobei sich der Verbinder in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung mindestens über alle innenliegenden Spaltenleitungen erstreckt. Als innenliegende
Spaltenleitungen werden hierbei Spaltenleitungen bezeichnet, welche sich nicht am Rand der Anzeigevorrichtung befinden.
Mit anderen Worten sind jeweils die erste Spaltenleitung und die letzte Spaltenleitung einer Anzeigevorrichtung keine innenliegenden Spaltenleitungen. Mittels des Verbinders können die Spaltenleitungen vereinfacht kontaktiert werden, auch wenn die laterale Ausdehnung des Treibers senkrecht zu den Spaltenleitungen geringer ist als die laterale Ausdehnung der Anzeigevorrichtung. Beispielsweise ist der Verbinder in ein Gehäuse des Treibers integriert.
Weiterhin wird eine Anzeigeeinheit mit einer Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen angegeben. Die Anzeigevorrichtungen können jeweils eines oder mehrere Merkmale der vorgenannten Ausführungsformen aufweisen.
Durch Zusammenfügen mehrerer Anzeigevorrichtungen kann insgesamt die Anzahl der Bildpunkte entlang einer Richtung oder entlang zweier zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen erhöht werden, insbesondere ohne erkennbar vergrößerte Abstände zwischen den nächstgelegenen Zeilen beziehungsweise Spalten zweier benachbarter Anzeigevorrichtungen .
Der vorliegenden Anmeldung liegt insbesondere die Idee zugrunde, dass die Anzeigevorrichtung insgesamt kostengünstiger herstellbar ist, wenn für die Ausbildung der Zeilenleitungen und Spaltenleitungen nur eine elektrisch leitfähige Lage, beispielsweise eine Lage aus Metall Anwendung findet. In den Überbrückungsbauelementen kann die kreuzungsfreie Führung der elektrischen Kontaktierung aufgrund der wesentlich dichteren Packung kostengünstiger durchgeführt werden, auch wenn die Komplexität eines Überbrückungsbauelements an sich größer ist als bei einem konventionellen Bauelement, das sich an Kreuzungspunkten von voneinander isolierten Zeilenleitungen und Spaltenleitungen befindet .
Zudem können Absorptionsverluste in der Anzeigevorrichtung durch eine Verringerung der erforderlichen Anzahl von Lagen verringert werden.
Das Problem der kreuzungsfreien Führung von orthogonal laufenden Leiterbahnen wird also nicht auf der Ebene des Anschlussträgers bearbeitet, welcher die Ausdehnung der Anzeigevorrichtung aufweist. Stattdessen erfolgt die Überbrückung auf der Ebene von Bauelementen, den Überbrückungsbauelementen, welche separat von dem Anschlussträger gefertigt werden.
Die Anzeigevorrichtung eignet sich insbesondere als pixelierte Lichtquelle für Displays, insbesondere transparente Displays oder Videowände. Generell eignet sich die Anzeigevorrichtung für alle Vorrichtungen, bei denen eine pixelierte Abstrahlung gewünscht ist und eine Ansteuerung in Matrixform erfolgt, beispielsweise als Aktiv-Matrix oder als Passiv-Matrix .
Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
Es zeigen:
Die Figuren 1A und 1B ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Draufsicht (Figur 1A) und anhand eines Ausschnitts der Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht (Figur 1B); die Figuren 2A, 2B, 2C, 2D, 2E und 2F jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung anhand eines Ausschnitts in schematischer Schnittansicht; die Figuren 3A, 3B, 3C, 3D, 3E und 3F jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung anhand eines Ausschnitts in schematischer Schnittansicht; die Figuren 4A und 4B jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Draufsicht; die Figuren 5A und 5B ein Ausführungsbeispiel für ein Überbrückungsbauelement und zugehöriger Kontaktierung in einer Anzeigevorrichtung in Draufsicht (Figur 5A) und an der Rückseite des Überbrückungsbauelements (Figur 5B); die Figuren 5C und 5D jeweils ein Ausführungsbeispiel für ein Überbrückungsbauelement in schematischer Schnittansicht;
Figur 6A ein Ausführungsbeispiel für ein
Überbrückungsbauelement in Rückseitenansicht mit zugehöriger Kontaktierung in einer Anzeigevorrichtung in Figur 6B; die Figuren 7A und 7B ein Ausführungsbeispiel für ein Überbrückungsbauelement an einer Rückseite (Figur 7A) und in Draufsicht (Figur 7B);
Figur 8A ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung mit elektrischer Kontaktierung; Figur 8B ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigeeinheit mit einer Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen gemäß Figur 8A;
Figur 8C ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung mit elektrischer Kontaktierung;
Figur 8D ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigeeinheit mit einer Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen gemäß Figur 8C; die Figuren 9A und 9B ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Draufsicht, wobei Figur 9B einen Ausschnitt 97 der Figur 9A vergrößert darstellt; die Figuren 9C und 9D ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Draufsicht, wobei Figur 9D einen Ausschnitt 98 der Figur 9C vergrößert darstellt;
Figur 9E ein Ausführungsbeispiel für ein Überbrückungsbauelement mit zugehöriger elektrischer Kontaktierung an einer Rückseite; und die Figuren 10A, 10B, 10C und 10D jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung mit Treiber in schematischer Schnittansicht (Figur 10A), anhand von schematischen Draufsichten (Figuren 10B und 10C) und eines vergrößerten Ausschnitts in Draufsicht in Figur 10D.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein.
Die in den Figuren 1A und 1B dargestellte Anzeigevorrichtung 1 weist eine Mehrzahl von Zeilenleitungen Al, A2, ... auf. Senkrecht zu den Zeilenleitungen Al, A2, ...verlaufen Spaltenleitungen Bl, B2, ... . Die Zeilenleitungen Al, A2, ... und Spaltenleitungen Bl, B2, ... sind jeweils über Anschlüsse 8 vom Rand der Anzeigevorrichtung her elektrisch kontaktierbar. An den Stellen, an denen sich die Zeilenleitungen Al, A2, ... und die Spaltenleitungen Bl, B2, ... kreuzen würden, wenn sowohl die Zeilenleitungen Al, A2, ... als auch die Spaltenleitungen durchgängig ausgebildet wären, sind die Zeilenleitungen Al, A2, ...unterbrochen.
Figur 1B zeigt einen Ausschnitt in Schnittansicht, an dem die Zeilenleitung Al einen ersten Teilbereich Al_l und einen zweiten Teilbereich Al_2 aufweist. Diese Teilbereiche befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten einer Spaltenleitung, exemplarisch der Spaltenleitung Bl. Die Teilbereiche Al_l und Al_2 der Zeilenleitung Al sind mittels eines Überbrückungsbauelements 5 der Anzeigevorrichtung 1 elektrisch überbrückt und somit über das
Überbrückungsbauelement 5 elektrisch leitend miteinander verbunden .
Hierfür weist das Überbrückungsbauelement 5 Kontakte 51 auf, wobei jeder der Kontakte mit einem der Teilbereiche der Zeilenleitung Al überlappt und elektrisch leitend verbunden ist. Das Überbrückungsbauelement 5 ist über die Kontakte 51 elektrisch leitend und mechanisch stabil mit der Zeilenleitung Al des Anschlussträgers 2 verbunden, exemplarisch mittels eines Verbindungsmittels 59, etwa ein Lot oder einen elektrisch leitfähigen Klebstoff.
Details des Überbrückungsbauelements 5 sind in Figur 1B zur vereinfachten Darstellung nicht gezeigt. Beispielsweise ist das Überbrückungsbauelement wie in Figur 2B dargestellt ausgebildet. Das Überbrückungsbauelement 5 weist einen Überbrückungspfad 55 auf, über den die Kontakte 51 elektrisch leitend miteinander befinden, wobei sich die Kontakte 51 im Betrieb der Anzeigevorrichtung auf demselben elektrischen Potential befinden. Weiterhin weist das
Überbrückungsbauelement 5 einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 6 auf, etwa in Form einer Leuchtdiode. Der Überbrückungspfad 55 verbindet also die Kontakte 51 miteinander, ohne den aktiven Bereich 6 zu durchlaufen .
Die Überbrückungspfade 55 sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen zur vereinfachten Darstellung zum Teil nicht explizit gezeigt.
Bei dem in Figur 1A dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich an jedem gedachten Kreuzungspunkt 4 von Zeilenleitungen Al, A2, ...und Spaltenleitungen Bl, B2, ... ein solches Überbrückungsbauelement 5. Jeder aktive Bereich 6 eines Überbrückungsbauelements 5 bildet hierbei einen Bildpunkt 3 der Anzeigevorrichtung. Bei n Zeilen und m Spalten weist die Anzeigevorrichtung also n * m Überbrückungsbauelemente 5 und n * m monochrome Bildpunkte 3 auf. Die Ansteuerung der Bildpunkte 3 erfolgt beispielsweise über eine Passiv-Matrix-Ansteuerung, sodass jeder einzelne Bildpunkt durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der zugehörigen Spaltenleitung und der zugehörigen Zeilenleitung unabhängig von den anderen Bildpunkten 3 ansteuerbar ist.
Alle in einer Zeilenleitung befindlichen Bildpunkte 3 können also über die zugehörige Zeilenleitung kontaktiert werden, obwohl die Zeilenleitungen an sich auf dem Anschlussträger 2 im Bereich der Spaltenleitungen Bl, B2, ... jeweils unterbrochen sind. Die Überbrückungsbauelemente 5 sind jeweils an den gedachten Kreuzungspunkten 4 zwischen den Zeilenleitungen Al, A2, ...und den Spaltenleitungen Bl, B2, ... angeordnet. Insbesondere überlappen die
Überbrückungsbauelemente 5 jeweils mit einer Zeilenleitung und einer Spaltenleitung und sind mit dieser Zeilenleitung beziehungsweise Spaltenleitung elektrisch leitend verbunden.
Weitere Überbrückungselemente 5 können für Zuleitungen zu den Anschlüssen 8 Anwendung finden. Dies wird im Zusammenhang mit nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichend kann die Anzahl der Überbrückungsbauelemente aber auch kleiner als die Anzahl an gedachten Kreuzungspunkten 4 und/oder kleiner als die Anzahl von Bildpunkten 3 sein. Auch die Anzahl an Zeilenleitungen Al, A2, ...und/oder die Anzahl an Spaltenleitungen Bl, B2, ...muss nicht der Anzahl an Zeilen beziehungsweise Spalten entsprechen, in der die Bildpunkte 3 angeordnet sind.
In Figur 2A ist ein Ausführungsbeispiel für ein Überbrückungsbauelement 5 gezeigt, welches ausschließlich der Überwindung einer Leitung dient, exemplarisch der Spaltenleitung Bl. Das Überbrückungsbauelement 5 weist lediglich einen Überbrückungspfad 55 zwischen den Kontakten 51 auf. Das Überbrückungsbauelement 5 erfüllt also abgesehen von der elektrischen Verbindung von Teilbereichen einer Zeilenleitung, vorzugsweise mit einem vernachlässigbaren elektrischen Widerstand, keine weitere Funktion.
Bei dem in Figur 2B dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Überbrückungsbauelement 5 zusätzlich zu dem Überbrückungspfad 55 einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 6 auf. Der aktive Bereich 6 ist mit den Kontakten 51 und einem weiteren Kontakt 52 elektrisch leitend verbunden. Der weitere Kontakt 52 ist mit seiner zugehörigen Spaltenleitung, beispielsweise der Spaltenleitung Bl, elektrisch leitend verbunden. Der Überbrückungspfad 55 verläuft also nicht durch den aktiven Bereich 6.
Das Überbrückungsbauelement 5 kann, wie im
Ausführungsbeispiel der Figur 2C gezeigt, auch mehrere aktive Bereiche 6 aufweisen, wobei die aktiven Bereiche zu verschiedenen Bildpunkten oder zu demselben Bildpunkt gehören können. Beispielsweise bildet ein aktiver Bereich 6 einen zur Erzeugung von Strahlung im roten Spektralbereich vorgesehenen Subbildpunkt 3R und ein aktiver Bereich einen zur Erzeugung von Strahlung im blauen Spektralbereich vorgesehenen Subbildpunkt 3B. Die aktiven Bereiche 6 sind jeweils mit einem weiteren Kontakt 52 elektrisch leitend verbunden. Dem weiteren Kontakt 52 ist jeweils eine Spaltenleitung Bl beziehungsweise B2 zugeordnet. Das Überbrückungsbauelement 5 kann auch zusätzlich eines oder mehrere elektronische Bauelemente 7 aufweisen (Figur 2D), beispielsweise in Form eines Kondensators 72, oder eines Transistors 71, insbesondere als Teile einer elektronischen Schaltung 70. Die Schaltung 70 ist beispielsweise als integrierter Schaltkreis ausgebildet oder weist einen integrierten Schaltkreis 73 auf.
Beispielsweise enthält das Überbrückungsbauelement 5 elektronische Bauelemente 7 für die Ansteuerung eines oder mehrerer Bildpunkte mittels einer Aktiv-Matrix-Verschaltung.
Bei dem in Figur 2E dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Überbrückungsbauelement 5 zusätzlich zur Schaltung 70 einen Zwischenträger 58 auf. Der Zwischenträger 58 ist beispielsweise durch eine Umverdrahtungsschicht (Redistribution Layer) gebildet. Beispielsweise weist der Zwischenträger 58 Umverdrahtungen mit beispielsweise polymeren Isolierschichten und galvanisch abgeschiedenen Leiterbahnen, etwa aus Kupfer, auf.
Derartige Zwischenträger werden häufig in der Gehäusetechnik für integrierte Schaltkreise verwendet und sind daher einfach und kostengünstig verfügbar. Die Zwischenträger 58 eignen sich insbesondere auch für die Ausbildung des Überbrückungspfads 55.
In Figur 2F ist ein Ausführungsbeispiel eines Überbrückungsbauelements 5 gezeigt, bei dem das Überbrückungsbauelement 5 eine Konfiguration mit einer Buchse 531 und einem zugehörigen Stecker 532 aufweist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Überbrückungspfad 55 in der Buchse 531 ausgebildet. Alternativ kann der Überbrückungspfad auch im Stecker 532 ausgebildet sein. Weiterhin kann entweder die Buchse 531 oder der Stecker 532 an dem Anschlussträger befestigt sein. In den Figuren 3A bis 3F sind Ausführungsbeispiele für die Art der elektrischen Kontaktierung des Überbrückungsbauelements 5 gezeigt. Diese Arten der elektrischen Kontaktierung sind mit den vorgenannt beschriebenen Ausführungsbeispielen für die Ausgestaltung des Überbrückungsbauelements 5 kombinierbar.
In Figur 3A ist das Verbindungsmittel 59 durch eine Verbindungsschicht 591 gebildet, beispielsweise durch ein Lot, etwa in Form einer Lotpaste, oder durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff. Derartige Materialien können durch Drucken oder Dosieren aufgebracht werden.
Bei dem in Figur 3B dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische und mechanische Verbindung des Überbrückungsbauelements 5 über Verbindungskugeln 592, etwa in Form von Lotkugeln. Diese Lotkugeln können bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung bereits an den Überbrückungsbauelementen 5 angeordnet sein, etwa in Form einer Matrix von Verbindungskugeln (auch Ball Grid Array,
BGA). Dadurch können besonders kleine Abstände zwischen den Zeilenleitungen Al, A2, ...und den Spaltenleitungen Bl, B2, ...erzielt werden.
Bei dem in Figur 3C dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische Kontaktierung des Überbrückungsbauelements 5 durch einen direkten Kontakt zwischen den Kontakten 51, 52 und den Zeilenleitungen Al, A2, ...beziehungsweise Spaltenleitungen Bl, B2, ..., etwa mittels eines direkten Gold- zu-Gold-Kontakts mittels Thermokompression. Alternativ oder zusätzlich kann ein Füllmaterial 595 vorgesehen sein, beispielsweise ein anisotrop leitfähiges Material. Dadurch können für die Kontakte 51, 52 besonders kleine Größen, beispielsweise bis hinab zu 10 mpi erreicht werden.
Bei dem in Figur 3D dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische Kontaktierung mittels Spitzen 597. Die Spitzen 597 können am Überbrückungsbauelement 5 oder am Anschlussträger 2 bereitgestellt werden.
Die Platzierung der Überbrückungsbauelemente 5 kann beispielsweise durch parallele Chipmontage, etwa mittels Noppen eines Stempels, beispielsweise eines
Polydimethylsiloxan (kurz PDMS)-Stempels, oder mittels eines LIFT-Verfahrens (Laser Induced Forward Transfer) erfolgen. Dies eignet sich insbesondere bei besonders kleinen Überbrückungsbauelementen 5 und/oder einer besonders großen Anzahl von Überbrückungsbauelementen 5.
Bei dem in Figur 3E dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zeilenleitungen Al, A2, ...und die Spaltenleitungen Bl,
B2, ... in Form einer planaren Kontaktierung aufgebracht und überlappen mit den entsprechenden Kontakten 51, 52 des Überbrückungsbauelements 5. Zwischen dem Anschlussträger 2 und den Zeilenleitungen Al, A2, ...und Spaltenleitungen Bl,
B2, ... ist eine Isolationsschicht 21 angeordnet. Dadurch können die Zeilenleitungen Al, A2, ...und Spaltenleitungen Bl, B2, ...vereinfacht über die Kante des Überbrückungsbauelements 5 geführt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Zeilenleitungen Al, A2, ...und Spaltenleitungen Bl, B2, ... auf dem Anschlussträger 2 also erst ausgebildet, nachdem die Überbrückungsbauelemente 5 an dem Anschlussträger 2 bereits angeordnet und insbesondere befestigt sind. Der Anschlussträger 2 kann strahlungsdurchlässig sein, sodass eine dem Überbrückungsbauelement 5 abgewandte Seite des Anschlussträgers 2 eine Strahlungsaustrittsfläche 10 der Anzeigevorrichtung 1 bildet.
Die abgestrahlte Strahlung ist in Figur 3E durch einen Pfeil 99 veranschaulicht.
Zusätzlich kann, wie in Figur 3F dargestellt, die aufgebrachte elektrisch leitende Lage für die elektrische Kontaktierung weiterer Bauelemente genutzt werden, beispielsweise für ein weiteres Überbrückungsbauelement 5 mit einem oder mehreren Bildpunkten oder für einen Treiber der Anzeigevorrichtung. So kann beispielsweise in zwei voneinander entgegengesetzte Richtungen Strahlung abgestrahlt werden, dargestellt durch die Pfeile 99.
Bei der Platzierung eines Treibers kann der Treiber auf der Seite aufgebracht werden, der nicht zum Lichtaustritt dient. Damit müssen die Treiber nicht zwischen den Überbrückungsbauelementen 5 oder am Rand bestückt werden, sondern können direkt über den Bildpunkten platziert werden. Die Treiber können also viel größer sein als ein Bildpunkt oder über mehrere Bildpunkte ragen. Weiterhin müssen die Treiber nicht am Rand der Anzeigevorrichtung positioniert werden, sodass viele Anzeigevorrichtungen zu einer großen Anzeigeeinheit, beispielsweise in Form einer Videowand, nahtlos aneinander gekachelt angeordnet werden können.
In den Figuren 4A und 4B sind Ausführungsbeispiele für Anzeigevorrichtungen 1 gezeigt, bei denen jeder Bildpunkt 3 Subbildpunkte für Strahlung im grünen, blauen und roten Spektralbereich aufweist. Bei dem in Figur 4A dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Bildpunkt 3 mit drei Zeilenleitungen verbunden. Die Zeilenleitungen Al, A4, A7, ... tragen jeweils die Versorgungsspannung. Die Zeilenleitungen A2, A5, A8, ... stellen jeweils die Masseleitung dar. Die Zeilenleitungen A3, A6, A9, ... repräsentieren jeweils die Selektionsleitungen, mit denen bei der Ansteuerung die einzelnen Zeilen von Bildpunkten 3 aktiviert werden können. Die Spaltenleitungen Bl, B4, B7,... sind Datenleitungen für den grünes Licht emittierenden Subbildpunkt 3G. Entsprechend sind die Spaltenleitungen B2, B5, B8 die Datenleitungen für den blaues Licht emittierenden Subbildpunkt 3B und die Spaltenleitungen B3, B6 und B9 Datenleitungen für den rotes Licht emittierenden Subbildpunkt 3R. Die Farbinformation wird also parallel für die einzelnen Subbildpunkte übertragen. Dadurch ergeben sich für jeden Bildpunkt 3 insgesamt neun gedachte Kreuzungspunkte 4.
Bei dem in Figur 4B dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedem Bildpunkt 3 jeweils nur eine Zeilenleitung zugeordnet. Die Spaltenleitungen Bl, B4, B7 liefern jeweils seriell die Daten für den grünes Licht emittierenden, den rotes Licht emittierenden und den blaues Licht emittierenden Subbildpunkt. Die Spaltenleitungen B2, B5, B8 liefern jeweils die Versorgungsspannung und die Spaltenleitungen B3, B6, B9 stellen Masseleitungen dar. Die einzige Zeilenleitung dient als Selektionsleitung für die jeweilige Zeile von Bildpunkten. Dadurch reduziert sich die Anzahl der gedachten Kreuzungspunkte 4 pro Bildpunkt 3 auf drei Stück. Selbstverständlich kann analog eine Reduktion von gedachten Kreuzungspunkten erzielt werden, wenn die Anzahl der Spaltenleitungen kleiner ist als die Anzahl der Zeilenleitungen . Bei dem in den Figuren 5A und 5B dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Überbrückungsbauelement 5 drei aktive Bereiche 6 auf, die jeweils einen im roten Spektralbereich emittierenden Subbildpunkt 3R, einen im grünen Spektralbereich emittierenden Subbildpunkt 3G und einen im blauen Spektralbereich emittierenden Subbildpunkt 3B bilden. An der Rückseite des Überbrückungsbauelements 5, dargestellt in Figur 5B, befinden sich die Kontakte 51 für die Kontaktierung mit den Zeilenleitungen, beispielsweise der Zeilenleitung Al, und weitere Kontakte 52 für die Kontaktierung mit den Spaltenleitungen, beispielsweise den Spaltenleitungen Bl, B2 und B3. Über Durchkontaktierungen sind diese Kontakte mit den aktiven Bereichen 6 auf der Vorderseite des Zwischenträgers elektrisch leitend verbunden. Der Überbrückungspfad 55 ist ebenfalls auf der Vorderseite ausgebildet. Die Gefahr eines elektrischen Kurzschlusses zwischen dem Überbrückungspfad 55 und den Spaltenleitungen Bl, B2, B3 wird so vermieden.
In den Figuren 5C und 5D sind zwei Ausführungsbeispiele für Halbleiterchips 65, insbesondere LED-Halbleiterchips mit den aktiven Bereichen 6 gezeigt. Bei dem in Figur 5C dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktflächen 651 des Halbleiterchips 65 auf derselben Seite des Halbleiterchips angeordnet. Die Kontaktflächen 651 sind jeweils über Durchkontaktierungen 581 durch den Zwischenträger 58 von der Rückseite des Zwischenträgers 58 her zugänglich.
Bei dem in Figur 5D dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktflächen 651 des Halbleiterchips 65 auf gegenüberliegenden Seiten des Halbleiterchips angeordnet. Der Halbleiterchip 65 ist von einer elektrisch isolierenden Trennschicht 67 umgeben. Die auf der den Zwischenträger 58 abgewandten Seite des Halbleiterchips 65 angeordnete Kontaktfläche 651 ist über eine Verbindungsleitung 66 mit einer Durchkontaktierung 581 verbunden. Die
Verbindungsleitung 66 ist beispielsweise durch eine planare Kontaktierung gebildet.
In den Figuren 6A und 6B ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem jedes Überbrückungsbauelement 5 einen Subbildpunkt 3R, 3G, 3B bildet. Das Überbrückungsbauelement 5 weist jeweils Kontakte 51, beispielsweise Anoden, und einen weiteren Kontakt 52, beispielsweise eine Kathode, auf. Wie im Zusammenhang mit Figur 2B beschrieben, verläuft der Überbrückungspfad zwischen den Kontakten 51, während sich der aktive Bereich 6 der Bildpunkte 3 jeweils in einem Strompfad zwischen den Kontakten 51 und dem weiteren Kontakt 52 befindet .
Abgesehen von der Wellenlänge der von den aktiven Bereichen 6 abgestrahlten Strahlung können die Subbildpunkte 3R, 3G, 3B gleichartig ausgebildet sein. Mit derartigen Überbrückungsbauelementen 5 ist eine vollfarbige Anzeigevorrichtung 1 mit einer Passiv-Matrix-Anordnung einfach und kostengünstig realisierbar.
In den Figuren 7A und 7B ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem ein Überbrückungsbauelement 5 eine Mehrzahl von Bildpunkten 3 liefert, beispielsweise 2x2-Bildpunkte mit jeweils drei Subbildpunkten 3R, 3G, 3B, also mit insgesamt zwölf aktiven Bereichen. Die elektrische Kontaktierung erfolgt über sechs Zeilenleitungen Al bis A6 und zwei Spaltenleitungen Bl, B2, wobei die Spaltenleitungen Bl und B2 mittels des Überbrückungsbauelements 5 kurzschlussfrei von allen Zeilenleitungen Al bis A6 überwunden werden und somit alle Zeilenleitungen Al bis A6 elektrisch leitend überbrückt sind.
Für ein solches Überbrückungsbauelement 5 können beispielsweise Halbleiterchips in Flip-Chip-Geometrie (vergleiche Figur 5C) auf einem Glas-Zwischenträger platziert werden. An der Rückseite kann das Überbrückungsbauelement 5, welches in Oberflächenmontagetechnik (Surface Mounted Technology, SMT) ausgebildet ist, beispielsweise Verbindungskugeln für die elektrische Kontaktierung zu den Zeilenleitungen und Spaltenleitungen aufweisen.
In Figur 8A ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung 1 gezeigt, bei der die Anschlüsse 8 für die Zeilenleitungen Al, A2, ...und die Anschlüsse 8 für die Spaltenleitungen Bl, B2, ...an zwei senkrecht zueinander verlaufenden Seitenflächen 15 der Anzeigevorrichtung ausgebildet sind. Die Anschlüsse 8 sind beispielsweise über eine flexible Leiterplatte mit einem Treiber 9 elektrisch leitend verbunden.
Durch Verwendung von vier solchen Anzeigevorrichtungen, welche jeweils um 90° zueinander gedreht sind, kann eine Anzeigeeinheit 100 realisiert werden, wie sie in Figur 8B gezeigt ist. So kann beispielsweise mit einem 16x32-Treiber je Anzeigevorrichtung 1 eine Anzeigeeinheit 100 mit maximal 2048 RGB-Bildpunkten oder 6144 monochromen Bildpunkten realisiert werden. Eine weitere Vergrößerung der Anzeigeeinheit 100 durch Verwendung mehrerer Anzeigevorrichtungen 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht ohne weiteres möglich. Im Unterschied hierzu sind bei dem in Figur 8C dargestellten Ausführungsbeispiel die Anschlüsse 8 der Zeilenleitungen Al, A2, ...und der Spaltenleitungen Bl, B2, ... an einer Seitenfläche der Anzeigevorrichtung 1 zugänglich. So können mehrere derartige Anzeigevorrichtungen 1 wie in Figur 8D dargestellt zu einer Anzeigeeinheit 100 mit zwei Zeilen und beliebig vielen Spalten von Anzeigevorrichtungen realisiert werden.
Die Art der elektrischen Kontaktierung der Zeilenleitungen wird anhand der Figuren 9A bis 9E näher beschrieben. Wie in Figur 9A dargestellt, sind die Zeilenleitungen Al, A2, ... jeweils über Zuleitungen ZI, Z2, Z3 mit den zugehörigen Anschlüssen 8 verbunden. Die Zuleitungen ZI, Z2, Z3 verlaufen im Wesentlichen parallel zu den Spaltenleitungen Bl, B2, ....
In Figur 9B ist ein Ausschnitt 97 der Figur 9A vergrößert dargestellt. In diesem Ausschnitt 97 sind die Überbrückungsbauelemente 5 für die Subbildpunkte 3R, 3G, 3B wie im Zusammenhang mit Figur 6 beschrieben ausgebildet. Zusätzlich ist ein Überbrückungsbauelement 5 vorgesehen, welches eine Zuleitung, exemplarisch die Zuleitung Z2, überwindet .
Die Zuleitungen ZI, Z2, ... können also überlappungsfrei mit den Zeilenleitungen Al, A2, ...und den Spaltenleitungen Bl,
B2, ... ausgebildet werden. Eine weitere elektrisch leitfähige Lage ist für die Zuleitungen ZI, Z2, ... also nicht erforderlich .
Bei dem in den Figuren 9C und 9D dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem Figur 9D eine Vergrößerung des Ausschnitts 98 der Figur 9C darstellt, sind die Überbrückungsbauelemente 5 im Wesentlichen wie im Zusammenhang mit Figur 5B beschrieben ausgebildet.
Im Unterschied hierzu befindet sich zwischen zwei Kontakten des Überbrückungsbauelements 5, in Figur 9 exemplarisch zwischen einem der Kontakte 51 und einem der weiteren Kontakte 52, ein Freiraum 54. Die Zuleitung wird im Bereich des Freiraums unter dem Überbrückungsbauelement 5 hindurch geführt .
Dies kann, wie in Figur 9E dargestellt, analog auch für ein Überbrückungsbauelement 5 Anwendung finden, welches beispielsweise wie im Zusammenhang mit Figur 7A beschrieben ausgebildet ist.
In den Figuren 10A bis 10D sind Ausführungsbeispiele für eine Anzeigevorrichtung gezeigt, bei der die Treiber 9 jeweils auf einer Seite des Anschlussträgers 2 angeordnet sind, die der Strahlungsaustrittsfläche 10 abgewandt ist. Der Treiber 9 ist beispielsweise über Anschlussverbinder 85, etwa in Form von Verbindungskugeln (BGA-Kugeln), mit dem Anschlussträger 2 verbunden .
Typischerweise ist die Ausdehnung solcher Treiber, wie in Figur 10B dargestellt, jedoch kleiner als die Ausdehnung des Anschlussträgers 2 und damit der Anzeigevorrichtung 1.
Dadurch können nicht alle Zeilenleitungen Al, A2, ...und Spaltenleitungen Bl, B2, ...direkt mit dem Treiber verbunden werden.
In Figur 10C ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem ein Treiber 9 über einen Verbinder 95 mit dem Anschlussträger 2 elektrisch leitend verbunden ist. Der Verbinder 95 ist beispielsweise in ein Gehäuse des Treibers 9 integriert. Der Verbinder stellt also eine Umverdrahtungsschicht zwischen dem Anschlussträger 2 und dem eigentlichen Treiber 9 her. Hierbei erstreckt sich der Verbinder 95 über nahezu die gesamte Breite des Anschlussträgers, sodass alle Spaltenleitungen über Anschlüsse 8 elektrisch kontaktierbar sind. Zeilenleitungen, welche nicht mit dem Verbinder 95 überlappen, können über Zuleitungen Z, wie in Figur 10D dargestellt, elektrisch kontaktiert werden. Die externe elektrische Versorgung des Treibers 9 erfolgt beispielsweise über einen Steckverbinder 96, etwa einen Stecker oder ein Buchse. In Draufsicht auf den Anschlussträger 2 überlappt der Steckverbinder 96 vollständig mit dem Anschlussträger 2. Derartige Anzeigevorrichtungen 1 benötigen an den Seitenflächen keinen Platz für die elektrische Kontaktierung mit dem Treiber 9, sodass diese randlos aneinander entlang von zwei zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen angeordnet werden können. Dadurch ist die Anzahl der Bildpunkte einer Anzeigeeinheit 100 durch Erhöhung der Anzahl der Anzeigevorrichtungen 1 praktisch beliebig steigerbar.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102019 126 859.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist. Bezugszeichenliste
1 Anzeigevorrichtung
10 Strahlungsaustrittsfläche
100 Anzeigeeinheit
15 Seitenfläche
2 Anschlussträger
21 IsolationsSchicht
3 Bildpunkt
3R, 3G, 3B Subbildpunkt
4 gedachter Kreuzungspunkt
5 Überbrückungsbauelement
51 Kontakt
52 weiterer Kontakt
54 Freiraum
55 Überbrückungspfad
58 Zwischenträger 581 Durchkontaktierung
59 Verbindungsmittel
591 VerbindungsSchicht
592 Verbindungskugel 595 Füllmaterial 597 Spitze
6 aktiver Bereich
65 Halbleiterchip 651 Kontaktfläche
66 Verbindungsleitung 67 Trennschicht 7 elektronisches Bauelement
70 Schaltung
71 Transistor
72 Kondensator
73 integrierter Schaltkreis 8 Anschluss
85 Anschlussverbinder
9 Treiber
95 Verbinder 96 Steckverbinder
97 Ausschnitt
98 Ausschnitt
99 Pfeil
Al, A2, ... Zeilenleitung Al_l Teilbereich Al_2 Teilbereich
Bl, B2, ... Spaltenleitung
Z, ZI, Z2, ... Zuleitung

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigevorrichtung (1) mit einem Anschlussträger (2) und einer Mehrzahl von Bildpunkten (3), die über Zeilenleitungen (Al, A2, ...) und Spaltenleitungen (Bl, B2, ...) ansteuerbar sind, wobei
- die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen auf dem Anschlussträger ausgebildet sind,
- zumindest eine Zeilenleitung an einem gedachten Kreuzungspunkt (4) mit einer Spaltenleitung auf dem Anschlussträger unterbrochen ist,
- auf dem Anschlussträger ein Überbrückungsbauelement (5) angeordnet ist, das die Zeilenleitung an dem gedachten Kreuzungspunkt elektrisch leitend überbrückt,
- die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen Anschlüsse (8) für die elektrische Kontaktierung mit einem Treiber (9) zur Ansteuerung der Bildpunkte aufweisen,
- Zeilenleitungen jeweils über eine Zuleitung (ZI, Z2,...) mit einem der Anschlüsse verbunden sind, und
- Zeilenleitungen, welche sich zwischen einer Zeilenleitung und dem zugehörigen Anschluss befinden, mittels eines Überbrückungselements überwunden sind.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen in Draufsicht auf den Anschlussträger überlappungsfrei zueinander ausgebildet sind.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Überbrückungsbauelement zwei Kontakte (51) aufweist, welche sich im Betrieb der Anzeigevorrichtung auf demselben Potential befinden und mit derselben Zeilenleitung elektrisch leitend verbunden sind.
4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsbauelement zumindest einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (6) aufweist und im Überbrückungsbauelement ein Überbrückungspfad (55) zwischen den zwei Kontakten ausgebildet ist, wobei der Überbrückungspfad nicht durch den aktiven Bereich verläuft.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsbauelement eine Mehrzahl von aktiven Bereichen (6) aufweist, welche jeweils einen der Bildpunkte oder einen Subbildpunkt (6R, 6G, 6B) der Bildpunkte bilden.
6. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsbauelement zumindest ein elektronisches Bauelement (7) aufweist.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsbauelement einen Zwischenträger (58) aufweist, auf dem zumindest ein Bildpunkt ausgebildet ist.
8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Zwischenträger eine Mehrzahl von
Durchkontaktierungen (581) aufweist und der zumindest eine Bildpunkt auf einer dem Anschlussträger abgewandten Seite des Zwischenträgers ausgebildet ist.
9. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Schnittansicht der Anzeigevorrichtung das Überbrückungsbauelement und/oder zumindest ein Bildpunkt zwischen dem Anschlussträger und einer der Zeilenleitungen angeordnet sind.
10. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Schnittansicht der Anzeigevorrichtung das Überbrückungsbauelement und/oder zumindest ein Bildpunkt auf einer dem Anschlussträger abgewandten Seite von einer der Zeilenleitungen angeordnet sind.
11. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anschlussträger für die von den Bildpunkten im Betrieb abgestrahlte Strahlung durchlässig ist.
12. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einem Bildpunkt mehr Spaltenleitungen als Zeilenleitungen zugeordnet sind oder umgekehrt.
13. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlüsse (8) für die elektrische Kontaktierung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen entlang genau einer Seitenfläche (15) der Anzeigevorrichtung angeordnet sind.
14. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Zuleitungen überlappungsfrei zu den Zeilenleitungen verlaufen .
15. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Treiber (9) für eine Ansteuerung der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen auf einer einer Strahlungsaustrittsfläche (10) der Anzeigevorrichtung abgewandten Seite angeordnet ist und alle Seitenflächen (15) der Anzeigevorrichtung frei von Anschlüssen für die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen sind.
16. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Zeilenleitungen jeweils über eine Zuleitung (ZI, Z2,...) mit dem Treiber verbunden sind und die Zuleitungen überlappungsfrei zu den Zeilenleitungen verlaufen.
17. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Zuleitungen über einen Verbinder (95) mit dem Treiber verbunden sind, wobei der Verbinder in einer Richtung parallel zu den Zeilenleitungen eine größere Ausdehnung aufweist als der Treiber und wobei sich der Verbinder in Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung mindestens über alle innenliegenden Spaltenleitungen erstreckt.
18. Anzeigeeinheit (100) mit einer Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
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