Beschreibung

Anzeigevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer

Anzeigevorrichtung

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Anzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung.

Zur Herstellung von Anzeigevorrichtungen können Leuchtdioden Anwendung finden, bei denen jeweils eine einzeln ansteuerbare LED einen Bildpunkt bildet. Bei der Verwendung einer so genannten Passiv-Matrix erfolgt die Kontaktierung der

Bildpunkte über Zeilen- und Spaltenleitungen. Bei diesem Ansatz können jedoch nicht mehrere Leuchtdioden gleichzeitig betrieben werden, sodass die Leuchtkraft der gesamten

Anzeigevorrichtung maximal so groß sein kann wie die

Leuchtkraft eines einzelnen Bildpunkts.

Alternativ kann eine so genannte Aktiv-Matrix-Schaltung

Anwendung finden, bei der auch mehrere Bildpunkte parallel, also gleichzeitig, betrieben werden können. Zur Herstellung solcher Anzeigevorrichtungen werden die Treiberelemente für die Ansteuerung und die Strahlungsemittierenden LED- Strukturen auf separaten Trägern gefertigt und durch einen justierten Bondprozess miteinander verbunden. Ein solcher

Bondprozess ist jedoch aufwendig und stellt mit zunehmender Miniaturisierung der Bildpunkte immer größere Anforderungen an die Justagegenauigkeit beim Bondprozess. Eine Aufgabe ist es, eine Anzeigevorrichtung anzugeben, die sich durch eine hohe Leuchtkraft auszeichnet und gleichzeitig auf einfache Weise herstellbar ist. Weiterhin soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem eine Anzeigevorrichtung einfach und zulässig hergestellt werden kann . Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine

Anzeigevorrichtung beziehungsweise ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen

Patentansprüche .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung einen SchichtStapel auf. Unter einem SchichtStapel wird eine Anordnung von aufeinander angeordneten, insbesondere aufeinander abgeschiedenen,

Schichten verstanden. Die einzelnen Schichten können in lateraler Richtung strukturiert oder unstrukturiert sein.

Unter einer lateralen Richtung wird im Zweifel eine Richtung verstanden, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene des SchichtStapels verläuft.

Insbesondere kann die Strukturierung einer der Schichten des SchichtStapels zwischen der Abscheidung einer ersten Schicht und der Abscheidung einer zweiten Schicht des Schichtstapels erfolgen. Für die Abscheidung der einzelnen Schichten können auch verschiedene Abscheidungsprozesse Anwendung finden.

Zwei vorgefertigte Elemente, die nachfolgend aneinander befestigt werden, beispielsweise mittels einer

Verbindungsschicht, bilden dagegen keinen Schichtstapel im Sinne der vorliegenden Anmeldung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung, insbesondere der SchichtStapel , eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Der aktive

Bereich kann zur Erzeugung von Strahlung im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Spektralbereich vorgesehen sein. Vorzugsweise enthält die Halbleiterschichtenfolge, insbesondere der aktive Bereich, ein III-V- Verbindungshalbleitermaterial . I I I-V-Verbindungs- Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im

ultravioletten (Al _x In _y Gai- _x - _y N) über den sichtbaren

(Alx In _y Gai-x-y N, insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder Alx In _y Gai- _x - _y P, insbesondere für gelbe bis rote

Strahlung) bis in den infraroten (Al _x In _y Gai- _x - _y As)

Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils

0 < x < l, O ^ y ^ l und x + y < 1, insbesondere mit x + 1, y + 1, x + 0 und/oder y + 0. Mit I I I-V-Verbindungs- Halbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten

Materialsystemen, können weiterhin bei der

Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden .

Die Halbleiterschichtenfolge bildet eine Mehrzahl von

Bildpunkten der Anzeigevorrichtung. Die Bildpunkte sind in lateraler Richtung nebeneinander angeordnet, beispielsweise matrixförmig .

In einer vertikalen Richtung, also senkrecht zur

Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der

Halbleiterschichtenfolge, erstreckt sich die

Halbleiterschichtenfolge insbesondere zwischen einer

Strahlungsaustrittsfläche und einer der

Strahlungsaustrittsfläche gegenüber liegenden Rückseite. Beispielsweise weist die Halbleiterschichtenfolge eine erste Halbleiterschicht und eine zweite Halbleiterschicht auf, wobei der aktive Bereich zwischen der ersten

Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht

angeordnet ist. Die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht sind zweckmäßigerweise bezüglich ihres Leitungstyps voneinander verschieden. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht p-leitend und die zweite

Halbleiterschicht n-leitend ausgebildet sein oder umgekehrt.

Der aktive Bereich ist beispielsweise als ein pn-Übergang oder als eine Quantenstruktur ausgebildet. Die Bezeichnung Quantenstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung insbesondere jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss ( "confinement " ) eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren können. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantenstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentöpfe, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung, insbesondere der SchichtStapel , eine Schaltungsschicht auf. In der Schaltungsschicht ist für jeden Bildpunkt ein Schalter ausgebildet. Der Schalter ist mit dem jeweiligen Bildpunkt elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise sind die Schalter jeweils mit der ersten

Halbleiterschicht oder mit der zweiten Halbleiterschicht der zugeordneten Bildpunkte elektrisch leitend verbunden.

Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht zwischen dem aktiven Bereich und der Schaltungsschicht angeordnet. Die Schaltungsschicht ist zweckmäßigerweise auf der der

Strahlungsaustrittsfläche abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Zwischen der Schaltungsschicht und der Halbleiterschichtenfolge ist insbesondere zumindest bereichsweise eine Isolationsschicht angeordnet. Die Isolationsschicht kann insbesondere an die Halbleiterschichtenfolge und an die Schaltungsschicht

angrenzen. Beispielsweise sind in der Isolationsschicht

Aussparungen ausgebildet, durch die die Bildpunkte mit dem Schalter elektrisch leitend verbunden sind. In mindestens einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung einen SchichtStapel auf, der eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich und eine

Schaltungsschicht aufweist. Die Halbleiterschichtenfolge bildet eine Mehrzahl von Bildpunkten und in der

Schaltungsschicht ist für jeden Bildpunkt ein Schalter ausgebildet, der mit dem jeweiligen Bildpunkt elektrisch leitend verbunden ist. Der zur Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Bereich und die Schaltungsschicht, in der die Schalter zur Steuerung der Bildpunkte ausgebildet sind, sind also in einen gemeinsamen SchichtStapel integriert. Bei der Herstellung der

Anzeigevorrichtung kann auf einen Bondprozess, bei dem die vorgefertigten aktiven Bereiche und die insbesondere getrennt davon vorgefertigten Schalter miteinander verbunden werden, verzichtet werden. Die Miniaturisierung der

Anzeigevorrichtung wird dadurch vereinfacht. Weiterhin ist die Zuverlässigkeit der Herstellung erhöht.

Insbesondere können die Bildpunkte eine Kantenlänge zwischen einschließlich 2 pm und einschließlich 300 pm, bevorzugt zwischen einschließlich 2 pm und einschließlich 50 pm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 2 pm und

einschließlich 10 pm aufweisen. Je kleiner die Bildpunkte sind, desto größer kann die Auflösung der Anzeigevorrichtung bei gleicher lateraler Ausdehnung sein. Alternativ kann die gleiche Auflösung der Anzeigevorrichtung bei geringerer lateraler Ausdehnung erzielt werden. Dadurch können mehr Anzeigevorrichtung gleichzeitig, etwa aus einem Waferverbund, gefertigt werden. Ferner können die jeweils zugeordneten Schalter jeweils hinter den Bildpunkten, also auf der der

Strahlungsaustrittsfläche abgewandten Seite der

Halbleiterschichtenfolge, angeordnet sein. Insbesondere kann die gesamte Ansteuerschaltung hinter den Bildpunkten

angeordnet sein. Im Vergleich zu einer Anordnung von Teilen der Ansteuerschaltung zwischen benachbarten Bildpunkten kann die Gefahr einer Abschattung durch die Ansteuerschaltung vermieden werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die Anzeigevorrichtung frei von einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Schaltungsschicht. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung werden die insbesondere vorgefertigten Verbindungspartner mittels atomarer oder molekularer Kräfte zusammengehalten. Das Ausbilden einer stoffschlüssigen Verbindung kann

beispielsweise mittels einer Verbindungsschicht, etwa einer Lotschicht oder einer Klebeschicht, erfolgen. Typischerweise geht die Trennung einer stoffschlüssigen Verbindung mit der Zerstörung der Verbindungsschicht und/oder zumindest eines der Verbindungspartner einher. Einzelne Schichten, die aufeinander abgeschieden sind, sind im Unterschied dazu nicht als Elemente anzusehen, die über eine Stoffschlüssige

Verbindung miteinander verbunden sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Schaltungsschicht ein polykristallines

Halbleitermaterial auf. Beispielsweise kann die

Schaltungsschicht polykristallines Silizium enthalten oder aus einem solchen Material bestehen. Die Schaltungsschicht kann weiterhin einen oder mehrere dotierte Bereiche

aufweisen.

Im Vergleich zu amorphem Halbleitermaterial kann

polykristallines oder monokristallines Halbleitermaterial eine stark erhöhte Ladungsträgermobilität aufweisen.

Beispielsweise kann durch die Rekristallisierung von amorphem Silizium eine Ladungsträgerbeweglichkeit erreicht werden, die die Hälfte des Wertes für monokristallines Material oder mehr beträgt. Monokristallines Silizium weist typischerweise eine Ladungsträgerbeweglichkeit von 400 bis 500 cm^/Vs auf. Durch die Verwendung von polykristallinem Halbleitermaterial anstelle von amorphem Halbleitermaterial können also

vereinfacht Schalter in der Schaltungsschicht ausgebildet werden, die in der Lage sind, auch die für die

Strahlungserzeugung in den Bildpunkten der Anzeigevorrichtung erforderlichen Ströme zu schalten.

Alternativ dazu kann die Schaltungsschicht ein amorphes Halbleitermaterial mit einer hohen

Ladungsträgerbeweglichkeit, das heißt mit einer

Ladungsträgerbeweglichkeit von mindestens 100 cm^/Vs für zumindest einen Ladungsträgertyp, aufweisen. Beispielsweise kann Indium-Gallium-Zinkoxid (IGZO) mittels MOCVD oder

Sputterns aufgebracht werden. Dieses Material zeichnet sich durch eine hohe Elektronenbeweglichkeit und weiterhin durch niedrige Leckströme aus.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weisen die Halbleiterschichtenfolge und die Schaltungsschicht in lateraler Richtung jeweils eine periodisch wiederkehrende Struktur mit einer Einheitszelle auf, wobei in der lateralen Richtung eine Ausdehnung der Einheitszelle der

Schaltungsschicht kleiner oder gleich einer Ausdehnung der Einheitszelle der Halbleiterschichtenfolge ist. Ein

Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Bildpunkten ist also nicht durch die laterale Ausdehnung der Ansteuerschaltung für die jeweiligen Bildpunkte, sondern lediglich durch die laterale Ausdehnung der Bildpunkte selbst und gegebenenfalls deren Abstand voneinander bestimmt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung überdecken die Bildpunkte in Draufsicht auf die

Anzeigevorrichtung die zugeordneten Schalter jeweils

vollständig. Die Schalter ragen also in lateraler Richtung nicht über die Bildpunkte hinaus. Der Abstand zwischen benachbarten Bildpunkten kann so vereinfacht minimiert werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist der SchichtStapel eine Spiegelschicht auf. Die

Spiegelschicht ist insbesondere zwischen der

Halbleiterschichtenfolge und der Schaltungsschicht

angeordnet. Die Spiegelschicht ist insbesondere für die

Reflexion der im Betrieb der Anzeigevorrichtung im aktiven Bereich erzeugten Strahlung vorgesehen. In Richtung der

Schaltungsschicht abgestrahlte Strahlung kann an der

Spiegelschicht reflektiert werden und nachfolgend durch die Strahlungsdurchtrittsfläche austreten. Vorzugsweise weist die Spiegelschicht für eine Peak-Wellenlänge der im aktiven

Bereich erzeugten Strahlung eine Reflektivität von mindestens 60 %, bevorzugt von mindestens 70 % auf. Insbesondere ist die Spiegelschicht als eine metallische Spiegelschicht

ausgebildet. Die Spiegelschicht dient weiterhin bevorzugt zusätzlich der Injektion von Ladungsträgern in die

Halbleiterschichtenfolge. Die Spiegelschicht kann

einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein. Die

Spiegelschicht kann unmittelbar an die

Halbleiterschichtenfolge angrenzen. Alternativ kann zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Spiegelschicht eine ein TCO-Material enthaltende Schicht angeordnet sein. TCO

(Transparent Conductive Oxide ) -Materialien sind transparente leitfähige Oxide. Beispielsweise kann das TCO-Material

Zinkoxid oder Indiumzinnoxid (ITO) enthalten oder aus einem solchen Material bestehen. Zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit kann das TCO-Material weiterhin dotiert sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die Halbleiterschichtenfolge an einem Träger befestigt. Vorzugsweise ist zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Träger die Schaltungsschicht angeordnet. Der Träger ist also auf der der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite der Schaltungsschicht angeordnet. Der Träger selbst kann frei von elektronischen Elementen für die Ansteuerschaltung sein. In dem Träger oder auf dem Träger können jedoch

Verdrahtungselemente angeordnet oder ausgebildet sein, beispielsweise Leiterbahnen oder elektrisch leitfähig

befüllte Durchbrüche. Beispielsweise ist der Träger als ein elektrisch isolierender Träger ausgebildet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung, insbesondere der SchichtStapel eine erste Anschlussschicht auf, die mit der ersten

Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Die erste Anschlussschicht ist insbesondere außerhalb der

Halbleiterschichtenfolge angeordnet und dient der

elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung, insbesondere der SchichtStapel eine zweite Anschlussschicht auf, die mit der zweiten

Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Anschlussschicht ist insbesondere außerhalb der

Halbleiterschichtenfolge angeordnet und dient der

elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht.

Die erste Anschlussschicht und/oder die zweite

Anschlussschicht können zumindest bereichsweise zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Schaltungsschicht angeordnet sein .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung erstreckt sich der aktive Bereich durchgängig über zumindest zwei benachbarte Bildpunkte, insbesondere über alle

Bildpunkte. Eine Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge zur Durchtrennung der aktiven Bereiche für die Ausbildung der Bildpunkte ist also nicht erforderlich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist der aktive Bereich in einzelne Segmente unterteilt, die insbesondere jeweils einen Bildpunkt bilden. In diesem Fall ist der aktive Bereich also durchtrennt, beispielsweise durch Gräben, die jeweils zwischen benachbarten aktiven Bereichen ausgebildet sind. Mittels der Gräben kann eine räumlich begrenzte Bestromung der aktiven Bereiche in lateraler

Richtung vereinfacht erzielt werden. Die Gräben können sich in vertikaler Richtung vollständig oder nur teilweise durch die Halbleiterschichtenfolge hindurch erstrecken.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Segmente entlang eines Umfangs, insbesondere entlang des gesamten Umfangs, der Segmente elektrisch kontaktiert. Beispielsweise ist die zweite Halbleiterschicht der Segmente entlang des Umfangs elektrisch kontaktiert. Insbesondere ist eine Anschlussschicht für die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht, etwa die zweite Anschlussschicht, über eine Seitenfläche des Segments geführt. Die zweite

Anschlussschicht verläuft in lateraler Richtung insbesondere bereichsweise zwischen den aktiven Bereichen zweier

benachbarter Segmente. Insbesondere bedeckt die

Anschlussschicht den aktiven Bereich in lateraler Richtung zumindest teilweise.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist die Halbleiterschichtenfolge zumindest eine Ausnehmung auf, die sich von der Schaltungsschicht her durch den aktiven Bereich hindurch erstreckt. Beispielsweise kann sich die zumindest eine Ausnehmung durch die erste Halbleiterschicht und den aktiven Bereich hindurch erstrecken und in der zweiten Halbleiterschicht enden.

Mittels der zumindest einen Ausnehmung können Ladungsträger beider Leitungstypen, also Elektronen und Löcher, von der Rückseite der Halbleiterschichtenfolge her von

unterschiedlichen Seiten in den aktiven Bereich injiziert werden und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren. Auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordnete

Kontaktschichten für die elektrische Kontaktierung der

Halbleiterschichtenfolge sind also nicht erforderlich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung weist jeder Bildpunkt zumindest eine Ausnehmung auf, die sich von der Schaltungsschicht her durch den aktiven Bereich hindurch erstreckt. Beispielsweise weist jeder Bildpunkt genau eine Ausnehmung auf, die in Aufsicht auf die

Anzeigevorrichtung mit dem Schwerpunkt des Bildpunkts überlappt. Insbesondere bei vergleichsweise großen

Bildpunkten kann jeder Bildpunkt aber auch mehr als eine Ausnehmung aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung sind die Bildpunkte auf einer Seite des aktiven Bereichs mit einem gemeinsamen Kontakt, etwa einem Massekontakt,

verbunden. Zweckmäßigerweise ist die andere Seite des aktiven Bereichs mit dem Schalter verbunden. Insbesondere sind die Bildpunkte auf einer Seite des aktiven Bereichs mit einer gemeinsamen Anschlussschicht verbunden. Mit anderen Worten sind alle ersten Halbleiterschichten der Bildpunkte oder alle zweiten Halbleiterschichten der Bildpunkte mit einem

gemeinsamen Kontakt, insbesondere mit einer gemeinsamen

Anschlussschicht, elektrisch leitend verbunden.

Beispielsweise ist entweder die erste Anschlussschicht oder die zweite Anschlussschicht die gemeinsame Anschlussschicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung erstreckt sich die gemeinsame Anschlussschicht vollflächig über die Strahlungsaustrittsfläche der

Halbleiterschichtenfolge und grenzt insbesondere an die

Strahlungsaustrittsfläche an. Beispielsweise ist die zweite Anschlussschicht die gemeinsame Anschlussschicht. In diesem Fall ist die zweite Anschlussschicht zweckmäßigerweise für die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung durchlässig.

Beispielsweise enthält die zweite Anschlussschicht ein TCO- Material.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung bedeckt die erste Halbleiterschicht eine Seitenfläche der zweiten Halbleiterschicht zumindest bereichsweise. Die insgesamt für die Strahlungserzeugung nutzbare Fläche ist also vergrößert.

Zur Herstellung solcher Bildpunkte kann die

Halbleiterschichtenfolge bereits strukturiert epitaktisch aufgewachsen werden. Eine nachfolgende Durchtrennung der Halbleiterschichtenfolge, beispielsweise mittels eines

Ätzverfahrens, ist für die Ausbildung von Segmenten in der Halbleiterschichtenfolge also nicht erforderlich. Die strukturierte Abscheidung der ersten HalbleiterSchicht auf der zweiten Halbleiterschicht kann derart erfolgen, dass die erste Halbleiterschicht auch die Seitenflächen der zweiten Halbleiterschicht zumindest bereichsweise bedeckt. Davon abweichend kann die erste Halbleiterschicht aber auch so auf der zweiten Halbleiterschicht abgeschieden werden, dass die erste Halbleiterschicht nur auf der zweiten

Halbleiterschicht und nicht an den Seitenflächen der zweiten Halbleiterschicht aufgewachsen wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist die Anzeigevorrichtung als ein oberflächenmontierbares Bauteil (Surface Mounted Device, smd) ausgebildet.

Beispielsweise weist der Träger auf der der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite Kontakte für die externe elektrische Kontaktierung auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung ist den Bildpunkten in Abstrahlrichtung zumindest teilweise ein Strahlungskonversionselement nachgeordnet. Das

Strahlungskonversionselement kann direkt auf dem zugehörigen Bildpunkt angeordnet oder von dem Bildpunkt beabstandet angeordnet sein. Das Strahlungskonversionselement ist

insbesondere dafür vorgesehen, im Betrieb der

Anzeigevorrichtung im aktiven Bereich erzeugte

Primärstrahlung vollständig oder zumindest teilweise in

Sekundärstrahlung umzuwandeln. Insbesondere kann die

Anzeigevorrichtung dafür vorgesehen sein, Strahlung im roten, grünen und blauen Spektralbereich zu emittieren.

Eine Pro ektionsvorrichtung weist gemäß zumindest einer

Ausführungsform zumindest eine Anzeigevorrichtung mit

zumindest einem der vorstehend beschriebenen Merkmale und ein optisches Element auf, das der Anzeigevorrichtung in

Abstrahlrichtung nachgeordnet ist. Das optische Element kann beispielsweise eine oder mehrere Linsen aufweisen. Die

Pro ektionsvorrichtung kann auch mehr als eine

Anzeigevorrichtung aufweisen, beispielsweise drei

Anzeigevorrichtungen, deren abgestrahlte Strahlung in

voneinander verschiedenen Spektralbereichen liegt. Die abgestrahlte Strahlung kann in diesem Fall mittels des optischen Elements zu einem gemeinsamen Bild überlagert werden .

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl von Bildpunkten wird gemäß zumindest einer Ausführungsform ein SchichtStapel mit einer Halbleiterschichtenfolge, die einen zur Erzeugung von

Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweist und die die Bildpunkte bildet, und mit einer Schaltungsschicht, in der für jeden Bildpunkt ein Schalter ausgebildet ist,

ausgebildet. Die Schaltungsschicht und die

Halbleiterschichtenfolge werden aufeinander abgeschieden.

Die Verbindung der Bildpunkte der Halbleiterschichtenfolge mit einem jeweils zugeordneten Schalter zur Ansteuerung des Bildpunkts erfolgt also insbesondere über Abscheideprozesse und Strukturierungsprozesse . Das Herstellen einer justierten Bondverbindung zwischen einem Träger, auf dem Schalter ausgebildet sind, und einem weiteren Träger, auf dem die Bildpunkte ausgebildet sind, ist dagegen nicht erforderlich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zur Ausbildung der Schaltungsschicht eine amorphe

Halbleiterschicht abgeschieden und vorzugsweise nachfolgend zumindest bereichsweise rekristallisiert. Das

Rekristallisieren kann beispielsweise mittels eines

Laserstrahls erfolgen, der in einem Rasterverfahren über die Oberfläche der amorphen Schicht geführt wird. Die

Rekristallisierung kann vollflächig oder nur bereichsweise erfolgen. Das Rekristallisieren kann auch in einem

mehrstufigen Prozess erfolgen.

Das Abscheiden des amorphen Halbleitermaterials erfolgt beispielsweise über ein CVD (Chemical Vapor Deposition) - Verfahren, etwa mittels eines PECVD-Verfahrens .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Schaltungsschicht auf der Halbleiterschichtenfolge

abgeschieden. Beim Abscheiden der Schaltungsschicht kann die Halbleiterschichtenfolge in lateraler Richtung unstrukturiert oder bereits in Bildpunkte strukturiert ausgebildet sein. Weiterhin kann in der Halbleiterschichtenfolge zumindest eine Ausnehmung ausgebildet sein, die sich von der Seite, auf der die Schaltungsschicht abgeschieden wird, durch den aktiven Bereich hindurch erstreckt. Weiterhin können bereits weitere Schichten auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden sein, beispielsweise eine Spiegelschicht und/oder eine oder mehrere Isolationsschichten und/oder eine oder mehrere

Anschlussschichten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Halbleiterschichtenfolge derart strukturiert abgeschieden, dass die Bildpunkte bei der Abscheidung ausgebildet werden. Auf ein nachfolgendes Strukturierungsverfahren zur Ausbildung einzelner Segmente kann also verzichtet werden. Insbesondere kann die strukturierte Abscheidung derart erfolgen, dass die erste Halbleiterschicht zumindest bereichsweise eine

Seitenfläche der zweiten Halbleiterschicht bedeckt. Die

Abscheidung der zweiten Halbleiterschicht erfolgt

insbesondere durch Öffnungen in einer Maskierungsschicht hindurch. Für die Maskierungsschicht eignet sich

beispielsweise eine Oxidschicht oder eine Nitridschicht. Ausgehend von den Öffnungen erfolgt das Wachstum insbesondere so, der aktive Bereich jeweils einen größeren Querschnitt aufweist als die zugehörige Öffnung der Maskierungsschicht. Die Abscheidung der nachfolgenden ersten HalbleiterSchicht kann so erfolgen, dass die fertig gestellte erste

Halbleiterschicht zusammenhängend ausgebildet ist.

Alternativ kann die Halbleiterschichtenfolge vollflächig abgeschieden werden. Bei einer vollflächigen Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge kann sich der aktive Bereich

durchgängig über benachbarte Bildpunkte erstrecken. Falls eine räumliche Trennung der Bildpunkte gewünscht ist, kann diese nachfolgend mittels eines Strukturierungsverfahrens erfolgen, etwa mittels eines nasschemischen oder

trockenchemischen Ätzens.

Mit dem beschriebenen Verfahren können mehrere

Anzeigevorrichtungen gleichzeitig hergestellt werden.

Beispielsweise können die Anzeigevorrichtungen in einem

Waferverbund ausgebildet werden, der insbesondere die

Halbleiterschichtenfolge und die Schaltungsschicht aufweist und nachfolgend in einzelne Anzeigevorrichtungen vereinzelt wird. Zweckmäßigerweise erfolgt das Vereinzeln, nachdem die Bildpunkte jeweils bereits mit einem Schalter der

Schaltungsschicht elektrisch leitend verbunden sind.

Das beschriebene Verfahren ist zur Herstellung einer

vorstehend beschriebenen Anzeigevorrichtung besonders geeignet. Im Zusammenhang mit der Anzeigevorrichtung genannte Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt .

Es zeigen:

Die Figuren 1A bis IC ein erstes Ausführungsbeispiel für eine

Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht (Figur 1A) , in einer schematischen Schaltungsskizze (Figur 1B) und in einer schematischen

Schnittansicht eines Ausschnitts der

Schaltungsschicht (Figur IC) ; die Figuren 1D und IE jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Pro ektionsvorrichtung mit einer

Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht; die Figuren 2 und 3 ein zweites beziehungsweise drittes

Ausführungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht; die Figuren 4A und 4B ein viertes Ausführungsbeispiel einer

Anzeigevorrichtung anhand einer schematischen

Schnittansicht (Figur 4A) und einer schematischen Schaltungsskizze (Figur 4B) ; die Figuren 5A und 5B ein fünftes Ausführungsbeispiel einer

Anzeigevorrichtung anhand einer schematischen

Schnittansicht (Figur 5A) und einer schematischen Schaltungsskizze (Figur 5B) ; die Figuren 6A bis 6Cein sechstes Ausführungsbeispiel für

eine Anzeigevorrichtung anhand einer schematischen

Schnittansicht in Figur 6A und anhand zweier

Ausgestaltungsvarianten, von denen jeweils ein Ausschnitts in den Figuren 6B und 6C gezeigt ist; Figur 7 ein siebtes Ausführungsbeispiel für eine

Anzeigevorrichtung in schematischer Schnittansicht; und die Figuren 8A bis 8E ein Ausführungsbeispiel für ein

Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung anhand von jeweils in schematischer Schnittansicht dargestellten Zwischenschritten. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit 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 Anzeigevorrichtung 1 gemäß den Figuren 1A bis IC

ausgebildeten ersten Ausführungsbeispiels weist einen

SchichtStapel 2 auf.

Der SchichtStapel 2 umfasst eine Halbleiterschichtenfolge 20. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst einen aktiven Bereich

200, der zwischen einer p-leitenden ersten Halbleiterschicht 201 und einer n-leitenden zweiten Halbleiterschicht 202 angeordnet ist. Die Halbleiterschichten können bezüglich ihrer Polarität aber auch invertiert sein. Die

Halbleiterschichtenfolge 20, insbesondere der aktive Bereich 200, basiert auf einem I I I-V-Halbleitermaterial und ist zur Erzeugung von Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich vorgesehen. In vertikaler Richtung erstreckt sich die

Halbleiterschichtenfolge zwischen einer

Strahlungsaustrittsfläche 271 und einer der

Strahlungsaustrittsfläche gegenüberliegenden Rückseite 272. In lateraler Richtung, also in einer entlang einer

Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der

Halbleiterschichtenfolge 20 verlaufenden Richtung ist der aktive Bereich 200 in eine Mehrzahl von Segmenten 30 unterteilt, die jeweils einen Bildpunkt bilden. Die

Anzeigevorrichtung weist eine Mehrzahl von Bildpunkten auf, die matrixförmig in einer Mehrzahl von Spalten und einer Mehrzahl von Zeilen angeordnet sind. Zwischen benachbarten Segmenten 30 ist jeweils ein Graben 22 ausgebildet, der sich in vertikaler Richtung vollständig durch die

Halbleiterschichtenfolge 20 hindurch erstreckt. Die

Seitenflächen 301 der Segmente sind jeweils mit einer zweiten Isolationsschicht 242 versehen. Diese zweite

Isolationsschicht dient als eine Passivierungsschicht und schützt insbesondere den an den Seitenflächen freiliegenden aktiven Bereich 200.

Der SchichtStapel 2 umfasst weiterhin eine Schaltungsschicht 25. Mittels der Schaltungsschicht 25 ist eine

Ansteuerschaltung 40 gebildet. Die Ansteuerschaltung 40 weist für jeden Bildpunkt jeweils einen Schalter 4 auf. Im Betrieb der Anzeigevorrichtung sind die Bildpunkte 3 jeweils über die Schalter ansteuerbar, so dass alle Bildpunkte der

Anzeigevorrichtung 1 unabhängig voneinander angesteuert und gleichzeitig betrieben werden können.

Die Schaltungsschicht 25 enthält vorzugsweise ein

polykristallines Halbleitermaterial, beispielsweise

polykristallines Silizium. Die Schalter können insbesondere als Dünnfilm-Transistoren, beispielsweise als MOSFETs ausgebildet sein.

Der SchichtStapel 2 umfasst weiterhin eine erste

Anschlussschicht 231. Die erste Anschlussschicht ist zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 201 vorgesehen. Bei dem in Figur 1A dargestellten

Ausführungsbeispiel erstreckt sich die erste Anschlussschicht 231 zusammenhängend über alle Bildpunkte 3 der

Anzeigevorrichtung und bildet einen gemeinsamen Kontakt für die Bildpunkte 3. Die erste Anschlussschicht 231 ist weiterhin als eine

Spiegelschicht 26 ausgebildet. Im Betrieb der

Anzeigevorrichtung im aktiven Bereich 200 erzeugte und in Richtung der Schaltungsschicht 25 abgestrahlte Strahlung kann an der Spiegelschicht reflektiert und in Richtung der

Strahlungsaustrittsfläche umgelenkt werden. Die Gefahr einer Strahlungsabsorption in der Schaltungsschicht wird so vermieden .

Der SchichtStapel 2 umfasst weiterhin eine zweite

Anschlussschicht 232. Die zweite Anschlussschicht 232 ist für die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterschichten 202 der Bildpunkte 3 vorgesehen.

Bei dem in Figur 1A dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schalter 4 jeweils über die zweite Anschlussschicht 232 mit der zweiten Halbleiterschicht 202 des zugeordneten

Bildpunkts 3 elektrisch leitend verbunden. In der

Halbleiterschichtenfolge 20 ist in jedem Bildpunkt 3 eine Ausnehmung 21 ausgebildet, die sich von der Rückseite 272 durch die erste Halbleiterschicht 201 und den aktiven Bereich 200 in die zweite Halbleiterschicht 202 hinein erstreckt. Die zweite Anschlussschicht 232 ist in den Ausnehmungen 21 jeweils mit der zweiten Halbleiterschicht 202 verbunden. Zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses ist zwischen der zweiten Anschlussschicht 232 und dem aktiven Bereich 200 sowie zwischen der zweiten Anschlussschicht und der ersten Halbleiterschicht 201 eine erste Isolationsschicht 241 ausgebildet. Die erste Isolationsschicht 241 ist weiterhin zwischen der ersten Anschlussschicht 231 und der zweiten Anschlussschicht 232 angeordnet.

Die laterale Struktur der Halbleiterschichtenfolge 20 und der Schaltungsschicht 25 weist jeweils eine Einheitszelle 209 beziehungsweise 259 auf. In lateraler Richtung wiederholt sich die Struktur der Einheitszellen periodisch. Die laterale Ausdehnung der Einheitszelle 209 ist durch die Linien 210 veranschaulicht. Die laterale Ausdehnung der Einheitszelle 259 der Schaltungsschicht 25 ist gleich der Einheitszelle 209 der Halbleiterschichtenfolge 20. Der Abstand benachbarter Bildpunkte 3 ist also lediglich über die laterale Ausdehnung der Bildpunkte 3 bestimmt und nicht über den Platzbedarf für die Ansteuerschaltung pro Bildpunkt 3.

Insbesondere überdeckt jeder Bildpunkt 3 in Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung den jeweils zugeordneten Schalter 4 vollständig . Durch die Integration der Halbleiterschichtenfolge 20 und der Schaltungsschicht 25 in den gemeinsamen SchichtStapel 2 ist auf einfache Weise eine Anzeigevorrichtung realisiert, bei der auch sehr kleine Bildpunkte zuverlässig und gleichzeitig elektrisch ansteuerbar sind. Auf einen justierten Bond- Schritt zwischen einer in Bildpunkte strukturierten

Halbleiterschichtenfolge und einem Träger, in den eine

Ansteuerschaltung integriert ist, kann bei der Herstellung verzichtet werden. Die laterale Ausdehnung der Bildpunkte ist so in weiten

Grenzen variierbar. Insbesondere beträgt die laterale

Ausdehnung der Bildpunkte zwischen einschließlich 2 pm und einschließlich 300 pm, bevorzugt zwischen einschließlich 2 pm und einschließlich 50 pm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 2 pm und einschließlich 10 pm.

Die Strahlungsaustrittsfläche 271 ist weiterhin frei von elektrischen Kontaktierungen. Die Gefahr einer Abschattung durch strahlungsundurchlässige Schichten, beispielsweise metallische Kontaktschichten, ist so vermieden.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schichtstapel 2 mittels einer Verbindungsschicht 6, beispielsweise einer Klebeschicht, Stoffschlüssig an einem Träger 5 befestigt. Der Träger ist vorzugsweise elektrisch isolierend

ausgebildet. Beispielsweise kann der Träger eine Keramik, etwa eine Aluminium-haltige Keramik wie Aluminiumnitrid oder AI2O3, oder Bornitrid enthalten oder aus einem solchen

Material bestehen. Auch ein Halbleitermaterial,

beispielsweise Silizium oder Germanium kann für den Träger Anwendung finden. In dem Träger 5 sind Durchbrüche 50 ausgebildet. Auf einer dem SchichtStapel 2 abgewandten Rückseite weist der Träger 5 einen ersten Kontakt 71, einen zweiten Kontakt 72 und weitere Kontakte 73 für die externe elektrische Kontaktierung der Anzeigevorrichtung auf. Der zweite Kontakt 72 kann

beispielsweise als ein Massekontakt ausgebildet sein.

Die erste Anschlussschicht 231 ist über eine Zuleitung 75 mit dem zweiten Kontakt 72 elektrisch leitend verbunden.

Über den ersten Kontakt kann die Betriebsspannung für die Bildpunkte zugeführt werden.

Die Anzeigevorrichtung ist frei von einem Aufwachssubstrat für die epitaktische Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge 20. Das Aufwachssubstrat kann daher unabhängig von seinen optischen Eigenschaften gewählt werden. Insbesondere bei einem strahlungsdurchlässigen Aufwachssubstrat kann das Aufwachssubstrat aber auch zumindest teilweise, etwa in gedünnter Form, in der fertigen Anzeigevorrichtung

verbleiben.

Die Anzeigevorrichtung 1 ist oberflächenmontierbar

ausgeführt. Die elektrische Kontaktierung der

Anzeigevorrichtung erfolgt ausschließlich über deren

Rückseite. Auf vorderseitige Kontakte kann also verzichtet werden .

In Figur 1B ist eine Schaltungsskizze gezeigt, die die

Verschaltung der einzelnen Bildpunkte 3 veranschaulicht. Eine horizontale Linie 28 illustriert die Trennung zwischen der

Halbleiterschichtenfolge 2 mit den Anschlussschichten und der Schaltungsschicht 25 mit der Ansteuerschaltung 40. Im

Unterschied zu der in Figur 1A dargestellten

Ausgestaltungsvariante ist bei der in der Figur 1B

dargestellten Ausgestaltungsvariante die erste

Halbleiterschicht 201 der jeweiligen Bildpunkte 3 über die erste Anschlussschicht 231 mit den jeweils zugeordneten

Schaltern 4 elektrisch leitend verbunden. Die zweite

Halbleiterschicht 202 der Bildpunkte ist über die zweite Anschlussschicht 232 mit dem gemeinsamen zweiten Kontakt 72 elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitende

Verbindung mit dem gemeinsamen Kontakt kann ähnlich wie in Figur 1A über eine durchgängige Ausgestaltung der zweiten Anschlussschicht 232 oder, wie in Figur 1B angedeutet, mittels der Ansteuerschaltung 40 erfolgen.

Über die weiteren Kontakte 73 können Steuersignale zugeführt werden, die die jeweiligen Schalter 4 der Bildpunkte 3 steuern. Insbesondere können die Kontakte 73 als Eingang für optische Bilddaten dienen, die beispielsweise über ein in der Schaltungsschicht 25 enthaltenes Schieberegister (nicht gezeigt) den Schaltern 4 zugeführt werden. Die Anzahl der Kontakte 73 kann sehr viel kleiner sein als die Anzahl der

Bildpunkte, insbesondere kleiner als die Summe gebildet durch die Anzahl der Zeilen und die Anzahl der Spalten der

matrixförmigen Anzeigevorrichtung .

Ein Ausschnitt der Schaltungsschicht 25 ist in Figur IC schematisch dargestellt. In der Schaltungsschicht 25 sind jeweils Aussparungen 250 vorgesehen, die sich in vertikaler Richtung vollständig durch die Schaltungsschicht 25 hindurch erstrecken. Die Aussparungen 250 sind für die Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit den Bildpunkten vorgesehen, in Figur IC exemplarisch zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit der zweiten

Anschlussschicht 232. Zwischen der Halbleiterschichtenfolge 20 und der Schaltungsschicht 25, insbesondere zwischen der zweiten Anschlussschicht 232 und der Schaltungsschicht 25 ist eine dritte Isolationsschicht 243 ausgebildet.

Auf der der Halbleiterschichtenfolge 20 abgewandten Seite der Schaltungsschicht 25 ist eine vierte Isolationsschicht 244 ausgebildet. Auf der der Schaltungsschicht 25 abgewandten Seite der vierten Isolationsschicht 244 ist eine Gate- Elektrode 41 des Schalters 4 ausgebildet. Der Schalter weist weiterhin weitere Elektroden 42 auf. Eine der weiteren

Elektrode 42, etwa eine Source-Elektrode oder eine Drain- Elektrode, des Schalters 4 ist über eine Zuleitungsschicht 43 elektrisch leitend mit der zweiten Anschlussschicht 232 verbunden. Die Zuleitungsschicht erstreckt sich in vertikaler Richtung durch die Schaltungsschicht 25 und die dritte Isolationsschicht 243 hindurch. Die weiteren Elektroden 42 grenzen jeweils an einen dotierten Bereich 252 der

Schaltungsschicht 25 an. In Aufsicht auf die

Anzeigevorrichtung ist die Gate-Elektrode zwischen den dotierten Bereichen 252 angeordnet.

Selbstverständlich kann die Ansteuerschaltung 40 noch weitere Bauelemente aufweisen, beispielsweise Kondensatoren, etwa für die Ausbildung einer Abtast-Halte-Schaltung (Sample-and- Hold), Treiberbausteine, Schaltungselemente und/oder

Schieberegister. Insbesondere können einige dieser Elemente nicht einem einzelnen Bildpunkt allein, sondern mehreren oder allen Bildpunkten zugeordnet sein.

Für die Isolationsschichten, insbesondere die erste

Isolationsschicht 241, die zweite Isolationsschicht 242, die dritte Isolationsschicht 243 und die vierte Isolationsschicht 244 eignet sich beispielsweise ein Oxid, etwa Siliziumoxid, ein Nitrid, etwa Siliziumnitrid, oder ein Oxinitrid, etwa Siliziumoxinitrid . Die Nummerierung der einzelnen

Isolationsschichten dient lediglich der vereinfachten

Beschreibung und impliziert keine Einschränkung hinsichtlich der Reihenfolge der Herstellung oder der Anzahl der

vorhandenen Isolationsschichten. Für das Ausbilden der

Isolationsschichten eignet sich beispielsweise ein CVD

(chemical vapor deposition) -Verfahren, etwa Aufdampfen oder ein ALD (atomic layer deposition) -Verfahren, oder ein PVD (physical vapor deposition) -Verfahren, etwa Aufsputtern. Die erste Anschlussschicht 231 und die zweite

Anschlussschicht 232 können ein Metall und/oder ein TCO- Material enthalten. Die erste Anschlussschicht 231 ist vorzugsweise als Spiegelschicht 26 für die im aktiven Bereich 200 erzeugte Strahlung ausgebildet. Beispielsweise enthält die Spiegelschicht Silber, Aluminium, Rhodium, Palladium, Nickel oder Chrom. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Reflektivität im sichtbaren Spektralbereich und im ultravioletten Spektralbereich aus. Für den infraroten

Spektralbereich eignet sich beispielsweise eine

Spiegelschicht, die Gold enthält oder aus Gold besteht.

Optional können, wie in Figur 1A dargestellt, den Bildpunkten 3 jeweils Strahlungskonversionselemente 8a, 8b, 8c in

Abstrahlrichtung nachgeordnet sein. Beispielsweise kann die Halbleiterschichtenfolge 20, insbesondere der aktive Bereich 200, im Betrieb Primärstrahlung im ultravioletten

Spektralbereich abstrahlen, die mittels der

Strahlungskonversionselemente 8a, 8b, 8c insbesondere

vollständig in Sekundärstrahlung im blauen, roten

beziehungsweise grünen Spektralbereich konvertiert wird.

Alternativ kann die Primärstrahlung im blauen Spektralbereich liegen. Auf das Strahlungskonversionselement 8a kann in diesem Fall verzichtet werden. Selbstverständlich können solche Strahlungskonversionselemente auch bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen Anwendung finden. Zur vereinfachten Darstellung sind diese in den weiteren Figuren jedoch nicht gezeigt.

In den Figuren 1D und IE ist jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Projektionsvorrichtung 10 gezeigt. Details der

Anzeigevorrichtung 1, die wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC sowie mit den nachfolgenden Figuren beschrieben ausgeführt sein kann, sind zur vereinfachten Darstellung nicht gezeigt. Die Projektionsvorrichtung 10 umfasst jeweils ein optisches Element 9 im Strahlengang der

Anzeigevorrichtung 10. Bei dem in Figur 1D dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Bildpunkte der Anzeigevorrichtung jeweils

Strahlungskonversionselemente 8a, 8b, 8c auf, die wie

vorstehend beschrieben die im Betrieb erzeugte Strahlung konvertieren. Die Anzahl der Bildpunkte der

Anzeigevorrichtung ist hierbei dreimal so groß wie die Anzahl der optisch darstellbaren Bildpunkte, so dass im Betrieb der Pro ektionsvorrichtung ein vollfarbiges Bild entsteht.

Im Unterschied zu dem in Figur 1D dargestellten

Ausführungsbeispiel umfasst die Projektionsvorrichtung 10 drei Anzeigevorrichtungen 1, die jeweils für die Erzeugung von Strahlung in einem Wellenlängenbereich vorgesehen sind. Die Anzahl der Bildpunkte der Anzeigevorrichtungen ist jeweils gleich der Anzahl der optisch darstellbaren

Bildpunkte. Im Strahlengang der Anzeigevorrichtungen ist jeweils ein für die gesamte Anzeigevorrichtung gemeinsames Strahlungskonversionselement 8a, 8b, 8c angeordnet. Die von den Anzeigevorrichtungen 1 abgestrahlte Strahlung wird mittels einer Überlagerungsanordnung 91 zu einem gemeinsamen vollfarbigen Bild überlagert. Die Überlagerungsanordnung kann beispielsweise mittels gekreuzter dichroitisch beschichteter Prismen gebildet sein. Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die Anzeigevorrichtung 1 als ein Bauelement ausgebildet, das nicht rückseitig, sondern vorderseitig extern elektrisch kontaktierbar ist. Der erste Kontakt 71, der zweite Kontakt 72 und die weiteren Kontakte 73 (nicht explizit dargestellt) sind also auf derselben Seite der

Schaltungsschicht 25 angeordnet wie die Halbleiterschichtenfolge 20. Eine derartige Ausgestaltung der Anzeigevorrichtung eignet sich auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele . Das in Figur 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass zwischen benachbarten Bildpunkten 3 keine

Gräben ausgebildet sind. Die Halbleiterschichtenfolge 20 erstreckt sich also durchgängig über die Bildpunkte. Auf einen Strukturierungsschritt zur Ausbildung einzelner

Segmente des aktiven Bereichs 200 kann verzichtet werden. Eine solche durchgängige Halbleiterschicht eignet sich insbesondere, wenn die Querleitfähigkeit der mit dem Schalter 4 verbundenen ersten oder zweiten Halbleiterschicht so gering ist, dass die laterale Ausdehnung des Bereichs, in dem bei einer Ladungsträgerin ektion Strahlung emittiert wird, im Wesentlichen durch die Ausdehnung der zugehörigen

Anschlussschicht bestimmt ist. Bei einer

Halbleiterschichtenfolge basierend auf AlInGaN weist

typischerweise das p-leitende Halbleitermaterial eine

geringere Querleitfähigkeit auf als n-leitende

Halbleitermaterial, so dass die durchgängige, mit dem

Schalter 4 verbundene Halbleiterschicht zweckmäßigerweise p- leitend ausgebildet ist.

Die elektrische Kontaktierung der einzelnen Bildpunkte erfolgt wie im Zusammenhang mit Figur 1B beschrieben. Die erste Halbleiterschicht 201 ist also über die erste

Anschlussschicht 231 jeweils mit den zugeordneten Schaltern 4 elektrisch leitend verbunden. Die zweite Anschlussschicht 232 bildet einen gemeinsamen Kontakt für alle Bildpunkte 3 der Anzeigevorrichtung 1. Das in den Figuren 4A und 4B dargestellte vierte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im

Zusammenhang mit Figur 3 beschriebenen dritten

Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die

Halbleiterschichtenfolge 20 frei von den Ausnehmungen 21, die sich durch den aktiven Bereich 200 hindurch erstrecken. Die Halbleiterschichtenfolge 20 ist in lateraler Richtung also völlig unstrukturiert. Zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 202 erstreckt sich die zweite

Anschlussschicht 232 über die Strahlungsaustrittsfläche 271 und ist seitlich der Halbleiterschichtenfolge 20 über eine die Halbleiterschichtenfolge in lateraler Richtung

begrenzende Seitenfläche 205 geführt. Zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses ist die Seitenfläche 205 zumindest auf Höhe des aktiven Bereichs 200 und auf Höhe der ersten

Halbleiterschicht 201 mit einer ersten Isolationsschicht 241 bedeckt. Die erste Isolationsschicht 241 ist zwischen der Seitenfläche 205 und der zweiten Anschlussschicht 232

angeordnet. Die zweite Anschlussschicht 232 enthält in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein TCO-Material, etwa ITO oder ZnO.

Die in Figur 4B dargestellte Schaltungsskizze entspricht abgesehen von der Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 202 mit dem gemeinsamen Kontakt 72 der in der Figur 1B dargestellten Schaltungsskizze.

Das in den Figuren 5A und 5B dargestellte fünfte

Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in

Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC beschriebenen ersten

Ausführungsbeispiel. Insbesondere sind die Schalter 4 jeweils wie im Zusammenhang mit Figur 1B beschrieben über die erste Anschlussschicht 231 mit der ersten Halbleiterschicht 201 der Bildpunkte 3 elektrisch leitend verbunden.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 202 über die zwischen den Bildpunkten 3 ausgebildeten Gräben 22. Die Gräben erstrecken sich durch die erste Halbleiterschicht 201 und den aktiven Bereich 200 hindurch und enden in der zweiten Halbleiterschicht. Die zweite Anschlussschicht 232 ist in den Gräben mit der zweiten Halbleiterschicht 202 elektrisch leitend verbunden. Die Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht erfolgt also jeweils entlang des Umfangs der Bildpunkte. Die zweite Anschlussschicht bedeckt die

Seitenfläche 301 der Segmente 30 bereichsweise. In Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung nimmt die zweite Anschlussschicht die Form eines insbesondere metallischen Gitters an. Auf eine zusätzlich zu den Gräben vorgesehene Ausnehmung durch den aktiven Bereich 200 kann also verzichtet werden. Die Fläche der Spiegelschicht 26 ist so gegenüber einer Ausgestaltung mit einer Ausnehmung in der Halbleiterschichtenfolge

vergrößert .

Zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses ist zwischen der zweiten Anschlussschicht 232 und dem aktiven Bereich 200 eine erste Isolationsschicht 241 ausgebildet.

Die zweite Anschlussschicht 232 kann strahlungsdurchlässig oder strahlungsundurchlässig ausgebildet sein. Bei einer strahlungsundurchlässigen Ausgestaltung, beispielsweise mittels einer Metallschicht, kann das optische Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten mittels der zweiten

Anschlussschicht 232 unterdrückt oder zumindest verringert werden . Die in Figur 5B dargestellte Schaltungsskizze entspricht abgesehen von der randseitigen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 202 der in der Figur 1B dargestellten

Schaltungsskizze .

Das in Figur 6A bis 6C dargstellte sechste

Ausführungsbeispiel mit drei Ausgestaltungsvarianten

entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den

Figuren 5A und 5B beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu erstrecken sich die Gräben 22

vollständig in vertikaler Richtung durch die

Halbleiterschichtenfolge 20 hindurch. Das optische

Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten kann so noch weitergehend vermindert werden.

Bei der in Figur 6A dargestellten Ausgestaltungsvariante weist die zweite Halbleiterschicht 202 einen Vorsprung 203 auf. Der Vorsprung überdeckt die zweite Anschlussschicht 232 bereichsweise. Ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen der zweiten Anschlussschicht und der zweiten

Halbleiterschicht wird so vereinfacht. Die erste

Isolationsschicht 241 erstreckt sich in Richtung der

Strahlungsaustrittsfläche 271 bis zum Vorsprung 203. Bei der in Figur 6C dargestellten Ausgestaltungsvariante weist die zweite Anschlussschicht 232 zusätzlich eine weitere Teilschicht 233 auf. Die weitere Teilschicht kann wie im Zusammenhang mit Figur 4A beschrieben vollflächig auf der Strahlungsaustrittsfläche 271 ausgebildet sein und im Bereich der Gräben an die in den Gräben angeordnete Teilschicht der zweiten Anschlussschicht angrenzen. Eine lateral gleichmäßige Bestromung der Bildpunkte kann dadurch weitergehend

vereinfacht werden. Bei der in Figur 6B dargestellten Ausgestaltungsvariante erstreckt sich die weitere Teilschicht 233 jeweils über die gesamte Seitenfläche 301 des Segments 30. Weiterhin bedeckt die erste Isolationsschicht 241 die Seitenfläche des Segments vollständig.

Bei dem in Figur 7 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel entspricht die elektrische Kontaktierung der einzelnen

Bildpunkte 3 dem im Zusammenhang mit den Figuren 4A und 4B beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel. Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge 20 im Unterschied zu den

vorangegangenen Ausführungsbeispielen derart, dass die laterale Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge bereits bei der epitaktischen Abscheidung entsteht. Hierfür wird bei der epitaktischen Abscheidung eine Maskierungsschicht 2011 aufgebracht. Die zweite Halbleiterschicht wächst durch die Öffnungen 2012 der Maskierungsschicht hindurch. Die Position der späteren Bildpunkte wird also bereits über die

Maskierungsschicht festgelegt. Insbesondere ist jedem

Bildpunkt genau eine Öffnung zugeordnet. Im Querschnitt weist der aktive Bereich 200 eine U-förmige Struktur auf, die in vertikaler Richtung durch die Maskierungsschicht 2011

begrenzt ist. Auf eine nachfolgende Strukturierung zum

Durchtrennen des aktiven Bereichs 200, beispielsweise mittels eines nasschemischen oder trockenchemischen Verfahrens kann also verzichtet werden. Dadurch können Defekte, die bei einem solchen Strukturierungsprozess auftreten und die

Strahlungsleistung der einzelnen Bildpunkte vermindern können, vermieden werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden der aktive Bereich 200 und die erste Halbleiterschicht 201 so auf der zweiten Halbleiterschicht 202 abgeschieden, dass die erste Halbleiterschicht 201 in lateraler Richtung über die zweite Halbleiterschicht 202 hinaus ragt. Insbesondere sind die Seitenflächen 2020 der zweiten Halbleiterschicht 202 durch den aktiven Bereich 200 und die erste Halbleiterschicht 201 bedeckt. Durch die beschriebene Art der Abscheidung kann die für die Strahlungserzeugung nutzbare Fläche des aktiven

Bereichs 200 vergrößert werden. An die Maskierungsschicht 2011 grenzen sowohl die erste

Halbleiterschicht 201 als auch die zweite Halbleiterschicht 202 bereichsweise an. Die erste Halbleiterschicht 201 erstreckt sich durchgängig über benachbarte Bildpunkte 3. Bei der Herstellung erfolgt das Wachstum der ersten

Halbleiterschicht 201 also so, dass die zunächst lateral voneinander getrennten Teilbereiche dieser Schicht

zusammenwachsen .

Die Öffnung 2012 der Maskierungsschicht 2011 und die

jeweilige erste Anschlussschicht 231 des Bildpunkts 3

überlappen in Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung 1.

Weiterhin weist die Strahlungsdurchtrittsfläche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Strukturierung 12 zur Erhöhung der Auskoppeleffizienz auf. Die Strukturierung kann beispielsweise eine Aufrauung sein. Eine solche

Strukturierung kann auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Anwendung finden. Ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung ist in den Figuren 8A bis 8E anhand von schematisch in Schnittansicht dargestellten

Zwischenschritten gezeigt. Die Herstellung der Anzeigevorrichtung erfolgt exemplarisch für eine Anzeigevorrichtung, die wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IC beschrieben ausgeführt ist. Die Figuren zeigen jeweils nur einen Ausschnitt einer

Anzeigevorrichtung. Bei der Herstellung kann eine Vielzahl gleichartiger Anzeigevorrichtungen nebeneinander in einem Waferverbund hergestellt werden. Nach Abschluss des

Herstellungsverfahrens kann der Waferverbund in eine Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen vereinzelt werden.

Wie in Figur 8A dargestellt, wird eine

Halbleiterschichtenfolge 20 mit einem aktiven Bereich 200, einer ersten Halbleiterschicht 201 und einer zweiten

Halbleiterschicht 202 epitaktisch, etwa mittels MOVPE oder MBE, auf einem Aufwachssubstrat 29 abgeschieden. Nach der epitaktischen Abscheidung wird eine Mehrzahl von Ausnehmungen 21 ausgebildet, wobei sich die Ausnehmungen durch die erste Halbleiterschicht 201 und den aktiven Bereich 200 in die zweite Halbleiterschicht 202 hinein erstrecken.

Auf der dem Aufwachssubstrat 29 abgewandten Seite der

Halbleiterschichtenfolge 20 wird eine erste Anschlussschicht 231 abgeschieden. Alternativ können die Ausnehmungen 21 auch nach dem Abscheiden der ersten Anschlussschicht 231

ausgebildet werden.

Auf der dem Aufwachssubstrat 29 abgewandten Seite der

Halbleiterschichtenfolge 20 wird eine erste Isolationsschicht 241 derart strukturiert ausgebildet, dass die zweite

Halbleiterschicht 202 im Bereich der Ausnehmungen 21

zumindest teilweise freiliegt. Nachfolgend wird auf der ersten Isolationsschicht 241 eine zweite Anschlussschicht 232 abgeschieden und lateral

strukturiert. Die zweite Anschlussschicht grenzt im Bereich der Ausnehmungen 21 an die zweite Halbleiterschicht 202 an.

Auf die Anschlussschichten 231, 232 wird eine dritte

Isolationsschicht 243 abgeschieden. Nachfolgend wird eine amorphe Halbleiterschicht 251 abgeschieden, beispielsweise mittels eines PECVD-Verfahrens . Der so gebildete

SchichtStapel 2 ist in Figur 8B gezeigt.

Zur Erhöhung der Ladungsträgerbeweglichkeit wird die amorphe Halbleiterschicht 251 zumindest bereichsweise

rekristallisiert. Dies kann beispielsweise durch Abtasten der Oberfläche mit einem Laserstrahl erfolgen.

Mittels der so gebildeten Schaltungsschicht 25 ist, wie in Figur 8C gezeigt, eine Ansteuerschaltung 40 mit einer

Mehrzahl von Schaltern 4 gebildet. Zur vereinfachten

Darstellung sind die für die Ausbildung der Ansteuerschaltung vorgesehenen zusätzlichen Isolations- und

Metallisierungsschichten, etwa für die Ausbildung der Gate- Elektroden und der weiteren Elektroden der Schalter 4

(vergleiche Fig. IC), in Figur 8C nicht explizit dargestellt. Das Ausbilden der Schaltungsschicht 25 mit der

Ansteuerschaltung 40 umfasst insbesondere

- das Freilegen der ersten Anschlussschicht 231 und der zweiten Anschlussschicht 232;

- die Abscheidung von Elektroden 42 für die Schalter, etwa Source-Elektrode und Drain-Elektroden, und die Verbindung der Elektroden mit den zugehörigen Anschlussschichten; und

- die Abscheidung einer Oxidschicht (vierte Isolationsschicht 244 in Fig. IC), auf der nachfolgend die Gate-Elektrode 41 aufgebracht wird.

Weiterhin kann das Ausbilden der Schaltungsschicht auch das Ausbilden dotierter Bereiche 252, etwa durch Ionen- Implantation umfassen.

Nach dem Ausbilden der Ansteuerschaltung 40 wird der

SchichtStapel 2 mittels einer Verbindungsschicht 6 an einem Träger 5 befestigt (Figur 8D) . Den einzelnen Bildpunkten der Anzeigevorrichtung ist also bereits jeweils ein Schalter zugeordnet, noch bevor die Befestigung an dem Träger 5 erfolgt. Für eine elektrische Kontaktierung der

Anzeigevorrichtung von der dem SchichtStapel 2 abgewandten Seite des Trägers 5 her sind an der Rückseite des Trägers 5 ein erster Kontakt 71, ein zweiter Kontakt 72 und weitere Kontakte 73 ausgebildet. Diese sind über Durchbrüche 50 mit der Schaltungsschicht 25 elektrisch leitend verbunden. Das Ausbilden der Durchbrüche 50 kann vor oder nach der

Befestigung des Trägers 5 an dem SchichtStapel 2 erfolgen.

Nach der Befestigung des SchichtStapels 2 an dem Träger 5 wird das Aufwachssubstrat 29 entfernt. Dies kann

beispielsweise mechanisch, etwa mittels Schleifens, Läppens oder Polierens, und/oder chemisch, etwa mittels

nasschemischen oder trockenchemischen Ätzens oder mittels eines Laserablöseverfahrens (Laser Lift Off, LLO) erfolgen. Zur Unterteilung des aktiven Bereichs 200 in einzelne

Segmente 30 werden Gräben 22 ausgebildet, etwa mittels nasschemischen oder trockenchemischen Ätzens. Von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichend können die Gräben 22 auch ausgebildet werden, bevor der SchichtStapel 2 an dem Träger 5 befestigt wird, insbesondere noch bevor die dritte Isolationsschicht 243 und die amorphe

Halbleiterschicht 251 ausgebildet werden.

Zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung, bei der der aktive Bereich 200 nicht in Segmente 30 unterteilt ist, kann auf das Ausbilden der Gräben 22 auch vollständig verzichtet werden.

Nach dem Ausbilden der Gräben werden die Seitenflächen der Segmente 301, insbesondere die freiliegenden Teile des aktiven Bereichs 200 mit einer zweiten Isolationsschicht 242 versehen .

Von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichend kann das Aufwachssubstrat 29 auch vollständig oder teilweise, etwa in abgedünnter Form, in der Anzeigevorrichtung verbleiben.

Mit dem beschriebenen Herstellungsverfahren können

Anzeigevorrichtungen hergestellt werden, bei denen die strahlungserzeugenden Halbleiterschichten, insbesondere der aktive Bereich 200, und die für die elektrische Ansteuerung vorgesehenen Schichten, insbesondere die Schaltungsschicht 25 in einen gemeinsamen SchichtStapel integriert sind. Auf einen aufwändigen Bond-Prozess , bei dem vorgefertigte Bildpunkte und eine vorgefertigte Ansteuerschaltung hochgenau, also mit einer Justagegenauigkeit kleiner oder gleich dem

Mittenabstand benachbarter Bildpunkte, zueinander

positioniert werden müssen, ist also nicht erforderlich. An die Befestigung des SchichtStapels 2 an dem Träger 5 sind verglichen hiermit nur vergleichsweise geringe

Justageanforderungen gestellt, die weitgehend unabhängig von der Größe der einzelnen Bildpunkte sind. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 112 302.0, 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 .