特許 6688320 表示デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6688320

(24)【登録日】2020年4月7日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】表示デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/08 20100101AFI20200421BHJP

   H01L 33/38 20100101ALI20200421BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20200421BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20200421BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/08

   H01L33/38

   G09F9/30 338

   G09F9/33

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-559097(P2017-559097)

(86)(22)【出願日】2016年5月11日

(65)【公表番号】特表2018-520504(P2018-520504A)

(43)【公表日】2018年7月26日

(86)【国際出願番号】EP2016060554

(87)【国際公開番号】WO2016192939

(87)【国際公開日】20161208

【審査請求日】2017年11月10日

(31)【優先権主張番号】102015108532.1

(32)【優先日】2015年5月29日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】599133716

【氏名又は名称】オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フォイファー アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】ショルツ ドミニク

【審査官】 百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５０１０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１３９８４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０１４０３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０５４９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２７５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５６４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 LIU et al.，Investigation of Forward Voltage Uniformity in Monolithic Light-Emitting Diode Arrays，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，米国，IEEE，２０１３年 ７月，VOL.25, NO.13，pp.1290-1293，特に、Fig.1-Fig.2

【文献】 HERRNSDORF et al.，Active-Matrix GaN Micro Light-Emitting Diode Display With Unprecedented Brightness，IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES，米国，IEEE，２０１５年 ６月，VOL.62, NO.6，pp.1918-1925，特に、Fig.1-Fig.2

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｇ０９Ｆ ９／３０−９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに別個に作動させることが可能な複数のピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）を備えた表示デバイス（１）であって、
第１の半導体層（３１）、活性層（３３）および第２の半導体層（３５）を含み、電磁放射を発生させる半導体積層体（３）と、
前記第１の半導体層（３１）に接触し、第１のコンタクト（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を有する第１のコンタクト構造（５１）と、
前記第２の半導体層（３５）に接触し、第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）を有する第２のコンタクト構造（５５）と、
を備え、
前記第１のコンタクトはそれぞれ、互いに別個に作動させることが可能であり、前記第１の半導体層（３１）に沿って横方向に中断されずに延在し、当該第１のコンタクトの輪郭によって横方向でそれぞれのピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）の境界を定め、
前記半導体積層体（３）および前記第１のコンタクト構造（５１）は、それぞれのピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）と横方向で隣接する少なくとも１つの陥凹部（７ａ、７ｂ）を有し、
前記陥凹部は、前記第１のコンタクト構造（５１）、前記第１の半導体層（３１）および前記活性層（３３）を通って、前記第２の半導体層（３５）内へと延在し、
前記第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）は、前記半導体積層体（３）のうち前記第１のコンタクト構造（５１）に面する側から前記少なくとも１つの陥凹部（７ａ、７ｂ）を通って延在し、
前記ピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、格子（１００）の形態で互いに横方向に分離して配置され、
前記第２のコンタクトは、前記格子（１００）の横方向に連続したノーダルポイント（１００ｘ）のｘ（任意の自然数）個おきに配置される、
表示デバイス（１）。

【請求項2】

前記第１および第２のコンタクト（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５５ａ、５５ｂ）はそれぞれ、前記第１および第２の半導体層（３１、３５）と直接接触している、
請求項１に記載の表示デバイス（１）。

【請求項3】

いくつかの第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）は、少なくとも１つのピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）と関連付けられる、
請求項１または２に記載の表示デバイス（１）。

【請求項4】

前記第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）の少なくとも１つは、いくつかの隣接したピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）と横方向で隣接して配置され、前記いくつかの隣接したピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）に接触するように構成される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示デバイス（１）。

【請求項5】

前記第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）の１つは、前記格子（１００）の横方向に連続したノーダルポイント（１００ｘ）の１つおきに配置される、
請求項１に記載の表示デバイス（１）。

【請求項6】

前記第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）の少なくとも１つは、前記表示デバイス（１）の横縁部領域（１０ｃ）に隣接するピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）と関連付けられ、前記横縁部領域（１０ｃ）に沿って平行に延在して構成される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示デバイス（１）。

【請求項7】

前記第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）の少なくとも１つは、前記表示デバイス（１）の横縁部領域（１０ｃ）と隣接するピクセル（１ａ、１ｂ、１ｃ）と関連付けられ、
前記それぞれの第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）は、所定の間隔を有して、前記表示デバイス（１）の横方向内部にずれて配置される、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示デバイス（１）。

【請求項8】

前記第２のコンタクト（５５ａ、５５ｂ）の少なくとも１つの横方向延長部は、円形に構成される、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示デバイス（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示デバイスに関する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0002】

特に信頼性が高く効率的な表示デバイスの動作を可能にする表示デバイスについて特定することが本発明の目的の１つである。

【課題を解決するための手段】

【0003】

表示デバイスが特定される。特に、表示デバイスは、互いに別個に作動させることができる複数のピクセルを備え、電磁放射を発生させる半導体積層体を備える。半導体積層体は、例えば、第１の半導体層、活性層および第２の半導体層を有する。表示デバイスは、例えば、発光ダイオードであり、特に、半導体積層体の成長基板がない薄膜発光ダイオードとすることができる。

【0004】

表示デバイスは、第１の主要面と第２の主要面との間を垂直方向に延在する。垂直方向は、第１および／または第２の主要面に対して横断方向にもしくは直交して延びることができる。主要面は、例えば、表示デバイスの上面および下面の主要延長面とすることができる。表示デバイスは、横方向に二次元で、したがって少なくとも所々では主要面に対して平行に延在し、横方向における表示デバイスの最大延長に対して小さい垂直方向の厚さを有する。

【0005】

例えば、半導体積層体、特に活性層は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料を含有する。ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料は、可視スペクトル領域（特に青から緑色の放射の場合はＡｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、または特に黄色から赤色の放射の場合はＡｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｐ）から赤外（Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ａｓ）スペクトル領域までを経て、紫外放射（Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ）を発生させるのに特に適している。ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、およびｘ＋ｙ≦１であり、特に、ｘ≠１、ｙ≠１、ｘ≠０、および／またはｙ≠０がそれぞれ当てはまる。特に上記材料系から、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料を使用して、更に、放射の発生における高い内部量子効率を達成することができる。

【0006】

活性層は、第１の半導体層と第２の半導体層との間に配置される。第１の半導体層および第２の半導体層は、便宜的には、互いに異なる導電型を有する。特に、第１の半導体層はｐドープ半導体層とすることができ、第２の半導体層はｎドープ半導体層とすることができる。

【0007】

表示デバイスの製造において、ピクセルは、好ましくは共通の半導体積層体から生じる。特定のピクセルと関連付けられた半導体層、したがって、ピクセルを形成する半導体積層体の横方向領域は、製造によって引き起こされるばらつきは除いて、表示デバイスの別のピクセルと関連付けられた半導体層と、それらの材料組成および層厚に関して同一とすることができる。

【0008】

表示デバイスは、例えばキャリアを有する。キャリアは、例えば、少なくとも１つのピクセルを制御するために特定のピクセルとそれぞれ関連付けられる複数のスイッチを有することができる。キャリアは、例えば、半導体積層体を機械的に安定化させることができる。

【0009】

第１の主要面は、例えば、半導体積層体のキャリアからは遠い側に位置する。したがって、第２の主要面は、例えば、キャリアの半導体積層体からは遠い側に位置する。

【0010】

少なくとも一実施形態では、表示デバイスは、第１の半導体層に接触する第１のコンタクト構造を備える。表示デバイスは更に、第２の半導体層に接触する第２のコンタクト構造を備える。

【0011】

第１のコンタクト構造は、例えば、半導体積層体とキャリアとの間に配置される。第１のコンタクト構造は、特に、第１の半導体層に導電的に接続される。第１の半導体層は、第１のコンタクト構造によって第２の主要面から電気コンタクト可能である。

【0012】

第１のコンタクト構造は、例えば、金属層または金属層スタックから成る。第１のコンタクト構造は、好ましくは、光学ミラー効果を有する。例えば、第１のコンタクト構造は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、もしくはＲｈなどの材料から成るか、またはかかる材料を有する。特に、第１のコンタクト構造の層厚は、５０ｎｍ〜５００ｎｍである。

【0013】

それに加えて、またはその代わりに、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層が、半導体積層体と、金属層または金属層スタックとの間に導入される。これは、一例として、ＩＴＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯなどの材料から成るか、またはかかる材料を有する。特に、かかる層の層厚は、１００ｎｍ未満である。

【0014】

それに加えて、誘電体または誘電体層スタックを、透明導電性酸化物層と金属層または金属層スタックとの間に配置することができる。これは、一例として、ＳｉＯ_２から成るか、またはＳｉＯ_２を有する。特に、この層厚は、１００ｎｍ〜１０００ｎｍである。誘電体または誘電体層スタックは、例えば、特に個片化された、陥凹部を有することができる。したがって、透明導電性酸化物層と、金属層または金属層スタックとの間に導電性接続が提供される。

【0015】

第２のコンタクト構造は、同様に、例えば、キャリアと半導体積層体との間に配置される。第２のコンタクト構造は、特に、第２の半導体層に導電的に接続される。第２の半導体層は、第２のコンタクト構造によって第２の主要面から電気コンタクト可能である。

【0016】

第１のコンタクト構造および／または第２のコンタクト構造、あるいはその少なくとも部分層は、例えば、特に表示デバイスの動作中に発生した放射に関して、反射型に形成される。少なくとも一実施形態では、第１のコンタクト構造は、互いに独立して作動させることができる第１のコンタクトを有する。第１のコンタクトはそれぞれ、横方向に延在し、第１の半導体層に沿って中断されない。第１のコンタクトはそれぞれ、当該第１のコンタクトの輪郭によって横方向でピクセルの境界を定める。

【0017】

少なくとも１つのピクセルを制御するスイッチを、例えば、本明細書では、第１のコンタクトのそれぞれと関連付けることができる。特に、第１のコンタクトは、それぞれのスイッチに電気的に接続される。第１のコンタクトは、各例において、互いに電気的に別個に第１の半導体層に接触する。垂直方向の表示デバイスの平面図では、第１のコンタクトそれぞれの横方向輪郭はそれぞれピクセルの境界を定める。換言すれば、ピクセルの横方向延長部は、それぞれの第１のコンタクトの横方向延長部によって形成される。第１のコンタクトは、特に、ピクセルを制御するため、１つのピクセルそれぞれと明確に関連付けられる。

【0018】

少なくとも一実施形態では、半導体積層体および第１のコンタクト構造は、それぞれのピクセルと横方向で隣接する少なくとも１つの陥凹部を有する。少なくとも１つの陥凹部は、第１のコンタクト構造、第１の半導体層および活性層を通り、第２の半導体層内へと延在する。

【0019】

特に、少なくとも１つの陥凹部は、第２の主要面から横断方向にまたは直交して第１の主要面まで延在する。少なくとも１つの陥凹部は、特に、第１のコンタクト構造を中断する。例えば、横方向で連続した第１のコンタクトはそれぞれ、少なくとも１つの陥凹部によって、互いに電気的に分離される。少なくとも１つの陥凹部は、特に、表示デバイスの平面図における個々のピクセル間の光学分離領域において、横方向に延在する。光学分離は、特に、個々のピクセルの横方向分離であり、その分離は、例えば、表示デバイスの平面図において観察者が直接知覚することができ、ならびに／あるいは適切な拡大によって測定することができ、ならびに／あるいは例えば鮮明度を印象強化した形態で、平面図において観察者が少なくとも間接的に知覚することができる。

【0020】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクト構造は、第２のコンタクトを有する。第２のコンタクトは、半導体積層体の第１のコンタクト構造に面する側から少なくとも１つの陥凹部を通って延在する。

【0021】

第２のコンタクトは、第２の半導体層それぞれに電気的に接触する。この例では、第２のコンタクトは、特に表示デバイスの共通電極の形態で、互いに電気的に接続することができる。

【0022】

第２のコンタクトは、特に、第１の半導体層から電気的に絶縁される。本明細書では、表示デバイスは、第２のコンタクトを第１のコンタクトおよび／または第１の半導体層から電気的に分離する、分離構造を有することができる。例えば、この目的のため、分離構造は、横方向で少なくとも１つの陥凹部の境界を定める。例えば、第２のコンタクトは、分離構造によって横方向で境界を定められた少なくとも１つの陥凹部を完全に塞ぐ。この代わりに、第２のコンタクトは、分離構造と、少なくとも１つの陥凹部の端面にある第２の半導体層とを被覆し、したがって特に、それぞれの陥凹部を完全には塞がない。

【0023】

第２のコンタクトによる第２の半導体層の接触は、特に、表示デバイスの平面図における個々のピクセル間の光学分離の領域で延在する。ピクセル間の光学分離は、このように、特に第２の半導体層の接触と組み合わせることができる。例えば、本明細書では、特に表示デバイスの動作中に発生する放射に関して、分離構造は、反射型に構成することができる。分離構造は、例えば、部分的または完全に透明な誘電体、例えば酸化シリコンおよび／または窒化シリコンおよび／または酸化アルミニウムから成る。例えば、このように、反射は、誘電体上、または動作中に発生する放射のビーム経路の後方にある第２のコンタクト構造の金属層上の全反射の形態で、角度に依存して起こることができる。第２のコンタクト構造は、有利には、例えば銀などの高反射性材料から、この目的のために構成される。

【0024】

少なくとも一実施形態では、互いに別個に作動させることができる複数のピクセルを備えた表示デバイスは、電磁放射を発生させる半導体積層体を備える。半導体積層体は、第１の半導体層、活性層および第２の半導体層を有する。

【0025】

表示デバイスは、第１の半導体層に接触する第１のコンタクト構造と、第２の半導体層に接触する第２のコンタクト構造とを更に備える。第１のコンタクト構造は、互いに別個に作動させることができ、第１の半導体層に沿って横方向に中断されずにそれぞれ延在する第１のコンタクトを有する。第１のコンタクトはそれぞれ、当該第１のコンタクトの輪郭によって横方向でピクセルの境界を定める。

【0026】

半導体積層体および第１のコンタクト構造は、それぞれのピクセルと横方向で隣接する少なくとも１つの陥凹部を有し、その陥凹部は、第１のコンタクト構造、第１の半導体層、および活性層を通って、第２の半導体層内へと延在する。第２のコンタクト構造は、半導体積層体の第１のコンタクト構造に面する側から少なくとも１つの陥凹部を通って延在する、第２のコンタクトを有する。

【0027】

これにより、第１のコンタクト構造の個々のピクセルと第１の半導体層との間の分離トレンチが、第２の半導体層の貫通接触（through-contacting）として使用される、表示デバイスの特定の有利な横方向空間を利用することが容易になる。したがって、表示デバイスの放射面と非放射面の比を特に高く保つことができるので、表示デバイスの高効率に寄与する。更に、個々のピクセルに関して横縁部領域で接触するので、個々のピクセルの中断されない照明パターンが容易になる。特に、接触によって暗く知覚され得るピクセル内の位置を、この例では回避することができる。更に、ピクセルの冗長な接触が容易になるので、表示デバイスの信頼性に寄与する。

【0028】

少なくとも一実施形態では、第１および第２のコンタクトはそれぞれ、第１および第２の半導体層と直接接触する。第１および第２のコンタクトは、それぞれの半導体層と電気的に、特に直接接触する。例えば、第１のコンタクトおよび第１の半導体層は、互いに横方向で二次元的に直接隣接する。第２のコンタクトは、例えば、それぞれの陥凹部を通って第２の半導体層内へと延在する。

【0029】

少なくとも一実施形態では、いくつかの第２のコンタクトが少なくとも１つのピクセルと関連付けられ、それらのコンタクトがそれぞれのピクセルに冗長に接触する。特に、いくつかの第２のコンタクトは、少なくとも１つのピクセルと横方向で隣接する。少なくとも１つのピクセルの作動は、ピクセルと関連付けられたいくつかの第２のコンタクト、およびそれぞれの第１のコンタクトを介して、半導体積層体の通電によって行われる。

【0030】

第２のコンタクトをピクセルの横縁部領域に配置することによって、いくつかの冗長な第２のコンタクトを単一のピクセルと関連付けることができる。したがって、いくつかの第２のコンタクトのうち１つが破損すると、特に単純な方法で補償することができる。これは、表示デバイスの製造における高収率および高い安全性に寄与する。

【0031】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクトの少なくとも１つは、いくつかの隣接したピクセルと横方向で隣接して配置され、いくつかの隣接したピクセルに接触するように構成される。換言すれば、少なくとも１つの第２のコンタクトはそれぞれ、いくつかの隣接したピクセルと関連付けられる。したがって、いくつかのピクセルを、単一のコンタクトを用いて有利な方法で作動させることができる。このように、ピクセルの接触に対する空間的要件を小さく保つことができ、表示デバイスの放射面と非放射面との比を高くすることに寄与する。

【0032】

少なくとも一実施形態では、ピクセルは、格子の形態で横方向に分離して配置される。ピクセルは、この例では、例えば、互いに横断方向にまたは直交して行および列の形で配置され、行および列はそれぞれ分離ウェブによって分離される。横方向分離の分離ウェブは、この例では、同様に、それらに対して横断方向にまたは直交して配置された行および列に沿って延びる。横方向分離は、例えば、分離ウェブの交点にある格子の格子点またはノーダルポイントを囲む格子を形成する。換言すれば、ピクセルは、格子に対して、特に分離ウェブによって形成される格子の隙間に配置される。これは、表示デバイスの平面図では、ピクセルが光学的に分離されて配置されることを意味する。第２のコンタクトの少なくとも１つは、格子のノーダルポイントに配置される。

【0033】

例えば、ピクセルは、規則的な多角形格子の形で分離されて配置される。ピクセルの横方向分離は、この例では、必ずしも直線に沿っていなくても良い。実際、側面が湾曲または屈曲したピクセルも、少なくとも区域内で、横方向分離によって作成することができる。例えば、ピクセルは円形のドットとして知覚することができる。格子の形態で分離して配置されたピクセルの活性化は、有利な方法で単純化される。更に、形、図形、または文字の表現を、表示デバイスによって精密かつ柔軟に行うことができる。

【0034】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクトの１つは、格子の各ノーダルポイントに配置される。したがって、それぞれの第２のコンタクトは、有利には、ピクセル間の光学分離ウェブの形で配置されるので、表示デバイスの放射面が中断されずに保たれ、最大サイズのものとすることができる。特に、それぞれの第２のコンタクトは、格子のノーダルポイントに対応する配置において、いくつかのピクセルと、例えば規則的な長方形の格子の４つのピクセルと、横方向で隣接することができる。これにより、１つの特定の第２のコンタクトのみを使用して、特に多数の隣接したピクセルを作動させることが可能になる。

【0035】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクトはそれぞれ、それぞれの列に対して、ならびに／またはそれぞれの行に対して、２つの隣接したノーダルポイントの間に配置される。このように、それぞれの第２のコンタクトは、例えば、それぞれの例において、２つのピクセルと関連付けられる。

【0036】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクトの１つが、格子の横方向に連続したノーダルポイントの１つおきに配置される。したがって、表示デバイスは、有利には、冗長な第２のコンタクトなしで作動させることができるので、表示デバイスの特に高い表面利用が容易になる。このこととは別に、第２のコンタクトの１つが格子の横方向に連続したノーダルポイントのｘ個おきに配置される（ｘは任意の自然数であり得る）ことが、同様に可能である。換言すれば、１および０．５とは異なるノーダルポイントの偶数の有理数を第２のコンタクトが占めることができる。

【0037】

少なくとも一実施形態では、表示デバイスの横縁部領域と隣接するピクセルと関連付けられた第２のコンタクトの少なくとも１つは、横縁部領域に沿って平行に延在して構成される。これは、表示デバイスの均一な外形、および表示デバイスの製造におけるプロセスの信頼性に寄与する。例えば、特に個片化プロセスに関して、表示デバイスの機械的脆弱点を回避することができる。一例として、それぞれの第２のコンタクトは、表示デバイスの縁部に沿った特定の第２のコンタクト周りの移行区域において、それぞれの第２のコンタクトの構造が突き出ないような実質的に平坦な表面が生じるような形で、表示デバイスの横縁部領域と面一で終わる。このこととは別に、特定の第２のコンタクトは少なくとも、前記移行区域に少なくとも１つの縁部がない表面が作成されるような形で配置される。

【0038】

少なくとも一実施形態では、ピクセルと関連付けられた第２のコンタクトの横方向延長部は、それぞれの例において、それぞれのピクセルと関連付けられた第２のコンタクトの数に依存する。第２のコンタクトの横方向延長部は、この例では、形状およびサイズの両方が変動し得る。特に、特定のピクセルと関連付けられた第２のコンタクトは、横方向で、特定のピクセルと隣接する。特定のピクセルの作動は、ピクセルと関連付けられた第２のコンタクト、およびそれぞれの第１のコンタクトを介して、通電によって行われる。

【0039】

第２のコンタクトの横方向延長部を適合させることによって、表示デバイスの特に均一な照明パターンが容易になる。例えば、個々のピクセルの明るさは、それぞれの関連付けられた第１および第２のコンタクトを通って流れる電流によって影響される。コンタクトを通って流れる電流は、特に、それぞれのコンタクトの断面積に比例する。

【0040】

一例として、あるピクセルと関連付けられた多数の第２のコンタクトを、表示デバイスの他のピクセルと比べて低減することができるので、表示デバイスの他のピクセルと関連付けられた第２のコンタクトと比べて、そのピクセルと関連付けられた第２のコンタクトを同時に拡大することによって、ピクセルを作動させる累積した電流の流れが実質的に等しく、ピクセルの均一な明るさが達成される。

【0041】

少なくとも一実施形態では、表示デバイスの横縁部領域と隣接するピクセルと関連付けられた第２のコンタクトの少なくとも１つは、それぞれの第２のコンタクトが表示デバイスの横方向内部に対してずれて配置される、所定の間隔を有する。例えば、それぞれの第２のコンタクトは、それぞれの第２のコンタクトが縁部と面一で終わるか、または表示デバイスの縁部に沿ったそれぞれの第２のコンタクト周りの移行区域に対して、それぞれの第２のコンタクトの少なくとも横方向突出が低減もしくは回避されるような形で、表示デバイスの内部に対して横方向にずれて配置される。それぞれの第２のコンタクトは、この例では、例えば、上述の格子上に、ただし格子のノーダルポイントに対して横方向にずれて配置することができる。これは、有利には、表示デバイスの製造におけるプロセスの高い信頼性に寄与する。

【0042】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクトの少なくとも１つの横方向延長部は、円形に構成される。したがって、有利には、少なくとも１つの円形に構成された第２のコンタクトと関連付けられたピクセルの特に均一な通電が容易になる。

【0043】

少なくとも一実施形態では、それぞれの第２のコンタクトの横方向延長部は、垂直方向で様々であり得る。特に、それぞれの第２のコンタクトおよび／またはそれぞれの陥凹部は、円錐状に、または円錐の形状で構成することができる。例えば、それぞれの陥凹部および／またはそれぞれの第２のコンタクトの横方向延長部は、第２の主要面に向かって拡大される。したがって、それぞれの第２のコンタクトと関連付けられたピクセルの横方向限界は、例えば、漏斗状であって、それぞれのピクセルにおいて発生する放射の特に有利な放射特性に寄与する。

【0044】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクトの少なくとも１つは、ピクセルを横方向で囲む。特に均一な電流の流れが、有利には、横方向で囲まれたピクセルに対して容易になる。これは、特にピクセルの知覚可能な明るさに関して、ピクセルの区域において均一に発生する放射に寄与する。

【0045】

少なくとも一実施形態では、第２のコンタクト構造は、格子の形態で構成される。これにより、有利には、ピクセルの特に単純で冗長な接触、ならびに均一な通電が可能になる。

【0046】

更なる特徴、構成、および便宜性が、図面と関連した例示的実施形態の以下の説明から得られる。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】互いに別個に作動させることができる複数のピクセルを備えた表示デバイスの第１の例示的実施形態を示す概略横断面図である。

【図2】図１による表示デバイスの第２の例示的実施形態を示す概略横断面図である。

【図3】図１による表示デバイスの第３の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図4】図１による表示デバイスの第４の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図5】図１による表示デバイスの第５の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図6】図１による表示デバイスの第６の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図7】図１による表示デバイスの第７の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図8】図１による表示デバイスの第８の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図9】図１による表示デバイスの第９の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【図10】図１による表示デバイスの第１０の例示的実施形態を示す概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0048】

同一および類似の要素、または同じ効果を有する要素には、図面中で同じ参照符号が与えられる。図面、および図面に示される要素の互いに対するサイズ比は、原寸に比例していると見なされるべきでない。実際には、個々の要素、および特に層厚は、より良い表示および／またはより良い理解のため、大きく強調されて示される場合がある。

【0049】

互いに別個に作動させることができる複数のピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを備えた、表示デバイス１の第１の例示的実施形態が、図１に示されている。表示デバイス１は、例えば、ピクセル１ａ、１ｃの破線によって示されるように、表示された区画を超えて横方向に延在する。

【0050】

表示デバイス１は、第１の半導体層３１、放射を発生させるために設けられた活性層３３、および第２の半導体層３５を有する、半導体積層体３を備える。表示デバイス１は、第１の主要面１０ａと第２の主要面１０ｂとの間で垂直方向に延在する。第１の主要面１０ａは、特に、表示デバイス１の放射出口面を形成することができる。

【0051】

活性層３３は、第１の半導体層３１と第２の半導体層３５との間に配置される。２つの半導体層３１、３５は、異なる導電型のものである。第１の半導体層３１は、特に、ｐ導電型であるように構成され、第２の半導体層３５はｎ導電型であるように構成される。

【0052】

第１の半導体層３１に対して二次元で直接隣接して第１のコンタクト構造５１が延在し、それによって第１の半導体層３１の電気コンタクトが容易になる。第１のコンタクト構造５１は、表示デバイス１を通って垂直に延在する複数の陥凹部７ａ、７ｂによって中断される。特に、第１のコンタクト構造５１は、互いに電気的に分離された複数の第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃに分割される。第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃの横方向延長部は、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの横方向延長部に対応する。

【0053】

第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、表示デバイス１の第２の主要面１０ｂから、第１の半導体層３１に電気的に接触し、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを互いに別個に通電するのを容易にする。換言すれば、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを別々に作動させるため、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃの１つはそれぞれ、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの１つと関連付けられる。

【0054】

陥凹部７ａ、７ｂは、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの間にあるそれぞれの光学分離ウェブ７ｘの領域に、特に分離ウェブ７ｘの内部に配置される。このように、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられた第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、二次元で中断されずに構成される。

【0055】

陥凹部７ａ、７ｂは、第１のコンタクト構造５１から更に第１の半導体層３１および活性層３３を通って垂直方向に延在する。図１に示されるように、陥凹部７ａ、７ｂは、更に第２の半導体層３５内へと延在することができる。陥凹部７ａ、７ｂは、半導体積層体３および第１のコンタクト構造５１に対して横方向で、電気絶縁性の分離構造５３によって境界を定められる。分離構造５３は、第１のコンタクト構造５１に沿って、第２の主要面１０ｂに面する側で横方向に更に延在する。

【0056】

第２のコンタクト構造５５は、同様に、分離構造５３に沿って、第２の主要面１０ｂに面する側で横方向に延在する。第２のコンタクト構造５５は、例えば分離構造５３によって、第１のコンタクト構造５１から電気的に分離される。第２のコンタクト構造５５は、第２の半導体層３５に向かって陥凹部７ａ、７ｂ内へと延在する第２のコンタクト５５ａ、５５ｂを形成する。

【0057】

第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、表示デバイス１の第２の主要面１０ｂから、第２の半導体層３５に電気的に接触し、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの通電を容易にする。第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、特に、互いに電気的に接続することができる。その結果、例えば、第２のコンタクト構造５５は、表示デバイス１のピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの共通電極を形成する。

【0058】

それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを作動させるため、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの１つを、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの１つとそれぞれ関連付けることができる。更に、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを作動させるため、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの１つを、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの２つ以上と関連付けることもできる。更に、それぞれのピクセル（１つ）１ａ、１ｂ、１ｃまたはそれぞれのピクセル（２つ以上）１ａ、１ｂ、１ｃを作動させるため、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの２つ以上を、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの１つおよび／または２つ以上と関連付けることができる。図１に示される横断面図とは別に、分離構造５３による第２のコンタクト構造５５の分離は、例えば紙面で行われる。紙面に直交する表示デバイス１の他の横方向断面では、例えば、第２のコンタクト構造５５は連続して接続される。換言すれば、図１に示される第２のコンタクト構造５５の横方向分離は、例えば、紙面の１つの領域のみに存在するが、平面図では、このポイントは分離ではなく、キャリアの方向でそれぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれのコンタクト５５ａ、５５ｂを貫通する役割を果たす、単なる局所的な陥凹部である。

【0059】

第１の例示的実施形態による表示デバイス１の第２の例示的実施形態が、図２に示されている。第１の例示的実施形態とは対照的に、表示デバイス１は、キャリア９を更に有する。キャリア９は、例えば、表示デバイス１を機械的安定に役立つことができる。その代わりに、またはそれに加えて、キャリア９は、表示デバイス１の電気コンタクトに役立つことができる。

【0060】

例えば、キャリア９は、この目的で、第１のコンタクト構造５１および第２のコンタクト構造５５を互いに電気的に分離する、更なる分離構造９１を備える。キャリアは、互いに別個に作動させることができ、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃの１つにそれぞれ電気的に接続されるスイッチ９３ａ、９３ｂ、９３ｃを更に備える。

【0061】

図３〜１０を参照すると、上述の例示的実施形態の１つによる表示デバイス１の第３〜第１０の例示的実施形態が、概略図で示されている。単純化して表すため、紙面のいくつかの垂直断面が示されている。特に、第１のコンタクト構造５１および第２のコンタクト構造５５の配置が示されており、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの数、形状、サイズおよび位置は、以下の例示的実施形態において異なり得る。

【0062】

第３の例示的実施形態（図３を参照）では、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃは、格子の形態で互いに分離して配置されている。ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃは、それらの横方向延長部において、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃに実質的に対応する。格子１００は、例えば、均一な格子であり、特に均一な長方形の格子である。

【0063】

格子は、格子１００の列および行がそれぞれ交差するノーダルポイント１００ｘを備える。格子の行および列は、特に、個々のピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの間の光学分離ウェブ７ｘを形成する。それぞれの例において、ノーダルポイント１００ｘ上には、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの１つが配置される。それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを作動させるため、４つの隣接した第２のコンタクト５５ａ、５５ｂが各ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられ、それらのコンタクトによって、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの領域で、第２の半導体層３５（図１を参照）の冗長な通電が可能になる。通電は、４つ全ての辺から均一にそれぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃに関して行われるので、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの均一な輝度分布が容易になる。

【0064】

それぞれの例において、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの１つはまた、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの領域における第２の半導体層３５の冗長な通電の代わりに、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂを追加で要しないようにして、４つの隣接したピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられる。したがって、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの横方向の空間要件は、有利には小さく保たれる。第２のコンタクト５５ａ、５５ｂを、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの間の光学分離ウェブ７ｘの領域に配置することによって、表示デバイス１の特に高い放射面にも寄与する。

【0065】

第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、例えば、反射性であるように構成される。そのため、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、「コンタクトミラー」または「ミラー面」と説明することもできる。この例示的実施形態では、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、例えば、長方形に構成される。

【0066】

第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、例えば、それぞれの隣接したピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの領域で第２の半導体層３５が均一に通電されるように、横方向延長部が円形に構成される。

【0067】

第４の例示的実施形態（図４を参照）では、ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃは、同様に、格子の形態で互いに分離して配置されている。第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃの横方向延長部が第３の例示的実施形態と比較して低減されるように、第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃの領域における陥凹部７ａ、７ｂの横方向延長部は、大きい寸法にされる。これにより、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの特に大きい横方向延長部が可能になるので、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの作動中、電流密度を低く保つことができる。第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃの横方向延長部が低減されることによる放射面の損失は、有利には、この例では、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃに対して第２の半導体層３５が中央に配置されて接触する場合と比較して小さい。第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、本明細書では、それらの横方向縁部に陥凹部を、特に円のセグメントの形状の陥凹部を有することができる。

【0068】

第５の例示的実施形態は、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの数によって、上述の第３および第４の例示的実施形態と異なる。この例示的実施形態では、２つのみの第２のコンタクト５５ａ、５５ｂが、各ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられる。これとは別に、各ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられる第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの数を、更に異ならせることができる。例えば、１つのみの第２のコンタクト５５ａ、５５ｂを各ピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けることができる。この目的のため、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、例えば、１つおきの行および１つおきの列のノーダルポイントのみに配置することができる。ノーダルポイント１００ｘと関連付けられたそれぞれの第１のコンタクト５１ａ、５１ｂ、５１ｃを第２のコンタクト５５ａ、５５ｂが占めていない場合、円のセグメントの形状の陥凹部（第４の例示的実施形態を参照）が有利に排除されるので、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられた放出面が最大になる。

【0069】

第６の例示的実施形態（図６を参照）では、陥凹部７ａ、７ｂは、例えば、半導体積層体３内で連続的に延在する、共通の陥凹部を形成する。例として、この陥凹部は、半導体積層体３にエッチングされる。この陥凹部では、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、例えば、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃを横方向で囲む連続的な第２のコンタクト構造５５を形成する。

【0070】

第７の例示的実施形態（図７を参照）では、表示デバイス１の横縁部領域１０ｃが示されている。上述の第３〜第６の例示的実施形態とは対照的に、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂのうち２つのみが、横縁部領域１０ｃと隣接するピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられ、表示デバイス１ａの横方向角に関連する。第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは機械的に高感度であるため、この配置により、少ない破損のリスクで、縁部領域１０ｃにおいて表示デバイス１を単純に分断することが容易になる。

【0071】

第８の例示的実施形態（図８を参照）では、第７の例示的実施形態とは対照的に、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、表示デバイス１の横縁部領域１０ｃにおいて、横縁部領域１０ｃに対して平行に構成される。例えば、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂはまた、表示デバイス１の連続的なフレームを形成することができる。これにより、横縁部領域１０ｃにおける表示デバイス１の単純化された分断、ならびに横縁部領域１０ｃのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃであっても均一な通電および均質な明るさが可能になる。

【0072】

第９の例示的実施形態（図９を参照）では、上述の第７および第８の例示的実施形態とは対照的に、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂは、表示デバイス１の横縁部領域１０ｃにおいて、表示デバイス１の内部に対して横方向にずれて配置される。したがって、有利には、例えば、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂを分離縁部から除去することによって、それぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃの可能な限り最も均質な通電を維持したまま、分離プロセスにおける破損時安全性を増大させることができる。

【0073】

第１０の例示的実施形態（図１０を参照）では、横縁部領域１０ｃと隣接するピクセル１ａ、１ｂ、１ｃと関連付けられた第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの横方向延長部の形状およびサイズは、第７の例示的実施形態とは異なる。第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの横方向延長部は、特に、表示デバイス１の横方向内部における第２のコンタクト５５ａ、５５ｂと比較して、横縁部領域１０ｃに向かって拡大される。したがって、第２のコンタクト５５ａ、５５ｂの電流密度、ならびにそれぞれのピクセル１ａ、１ｂ、１ｃに対応する領域において第２の半導体層３５に供給される蓄積電流は、有利には均質である。

【0074】

例示的実施形態を参照して行った説明は、本発明をこれらの実施形態に制限するものではない。それよりもむしろ、本発明は、あらゆる新規な特徴または特徴のあらゆる組み合わせ自体が、特許請求の範囲または例示的実施形態に明示的に示されていない場合であっても、特に特許請求の範囲における特徴のあらゆる組み合わせを含む、この特徴およびこの組み合わせを包含する。

【0075】

本出願は、ドイツ国出願第ＤＥ１０２０１５１０８５３２．１号の優先権を主張し、その開示を後方参照により明示的に組み込む。

【符号の説明】

【0076】

１ 表示デバイス
１ａ，１ｂ，１ｃ ピクセル
１０ａ 第１の主要面
１０ｂ 第２の主要面
１０ｃ 縁部領域
３ 半導体積層体
３１ 第１の半導体層
３３ 活性層
３５ 第２の半導体層
５１ 第１のコンタクト構造
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ 第１のコンタクト
５３ 分離構造
５５ 第２のコンタクト構造
５５ａ，５５ｂ 第２のコンタクト
７ａ，７ｂ 陥凹部
７ｘ 分離ウェブ
９ キャリア
９１ 分離構造
９３ａ，９３ｂ，９３ｃ スイッチ
１００ 格子
１００ｘ ノーダルポイント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】