專利名稱:光電子投影裝置的制作方法
光電子投影裝置本專利申請要求德國專利申請10 2008 062 933. 2,其公開內容通過引用結合于此。本發明涉及一種具有半導體本體的光電子投影裝置,半導體本體是投影裝置的成像元件。例如在專利文獻W02008/060053 Al中公開了一種裝置,其包括設置在硅襯底上的由基于SiN的LED構成的陣列,其中LED設置成由η行和m列構成的二維的、規則的矩陣中并且彼此互連。LED分別在前側上和在背側上具有接觸部,其中LED的前側分別構建為輻射出射側。由此在LED的輻射出射側上不利地形成遮蔽效應,其導致LED的不均勻的發射特性。此外,在專利文獻W02001/097^5 A2中描述了一種由LED構成的陣列。從InGaN 晶片中分割出規則設置的圓柱形LED。這些LED也被從前側和背側電接觸,由此不利地形成遮蔽效應并且形成與其聯系的不均勻的發射特性。本發明基于以下任務提出一種光學投影裝置,其特別節省位置并且同時可靈活使用。該任務尤其通過具有權利要求1的特征的光電子投影裝置來解決。投影裝置的有利的實施形式和優選的改進方案是從屬權利要求的主題。根據發明設計了一種光電子投影裝置,其在工作中產生預先給定的圖像。投影裝置包括半導體本體,該半導體本體具有適于產生電磁輻射的有源層和輻射出射側。半導體本體是投影裝置的成像元件。為了半導體本體的電接觸,第一接觸層和第二接觸層設置在半導體本體的與輻射出射側對置的背側上并且借助分離層彼此電絕緣。通過設置在半導體本體的背側上的第一接觸層和第二接觸層有利地避免了遮蔽效應,其會通過設置在半導體本體的輻射出射側上的接觸層形成。總言之,由此改進了半導體本體的輻射效率以及輻射均勻性。半導體本體是投影裝置的成像元件。尤其是,由投影裝置在工作中產生的圖像并不由另外的元件(譬如模板、幻燈片)或者光調制器(譬如LCD板或者微鏡陣列)產生,而是半導體本體本身是成像元件。特征尤其在于節省位置的特性并且同時可以靈活使用的光電子投影裝置能夠有利地實現。于是,尤其形成小型化的投影裝置。半導體本體例如是發光二極管芯片或者激光二極管芯片。半導體本體優選地是薄膜半導體本體。在本申請的范圍中,薄膜半導體本體視為如下半導體本體,在該半導體本體的制造中生長襯底被剝離,包括半導體本體的半導體層序列例如曾外延地生長到該生長襯底上。半導體本體的有源層優選地具有用于產生輻射的pn結、雙異質結構、單量子阱 (SQW, Single Quatum Well)或者多量子阱(MQW,Multi-Quatum Well)。在此,術語“量子阱結構”并未闡明關于量子化的維度方面的含義。由此,量子阱結構尤其包括量子槽、量子線和量子點和這些結構的任意組合。半導體本體具有輻射出射側,在半導體本體中產生的輻射可以通過該輻射出射側離開半導體本體。在此,輻射出射側優選地通過半導體本體的主側形成。尤其是,輻射出射側通過半導體本體的如下主側形成,該主側與半導體本體的安裝側對置。優選地,沒有或者幾乎沒有光通過半導體本體的側面出射。優選地,光電子投影裝置在工作產生預先給定的圖像。尤其是,在投影裝置的工作中,由該投影裝置產生預先給定并且由此預先確定的圖像。該圖形例如可以成像到投影面上。半導體本體設計用于從輻射出射側發射電磁輻射。在與輻射出射側對置的背側上設置有第一電接觸層和第二電接觸層。第一電接觸層和第二電接觸層借助分離層彼此電絕緣。不一定必需的是,所有第一電接觸層和第二電接觸層都設置在背側上。更確切而言,第一接觸層的部分區域從背側通過有源層的穿通部朝著輻射出射側延伸。在第一接觸層和第二接觸層之間設置有分離層,其中在半導體本體的俯視圖中第一接觸層和第二接觸層優選地在橫向上交疊。有利地,半導體本體的輻射出射側沒有電連接部位,例如接合墊。以該方式將通過電連接部位遮蔽和/或吸收一部分由有源層在工作中發射的輻射的危險最小化。此外,可以有利地省去與這種設置在輻射出射側上的連接部位的制造和/或限制或者防止電流注入到電連接部位之下的半導體本體的區域中的措施相結合的復雜方法步驟。例如,優選地并不一定需要將半導體本體的前側的表面拋光和/或制造用于電流擴展的金屬接片,這些金屬接片具有大的厚度,但是具有小的橫向伸展。此外,例如可以有利地省去在連接部位下構建電絕緣層、肖特基勢壘和/或注入離子的區域。在光電子投影裝置的一個優選擴展方案中,第二接觸層以像素的形式結構化,其中在投影裝置的工作中通過將像素投影而形成預先給的圖像的至少一部分。優選地,通過將像素投影而形成完整的預先給定的圖像。第二接觸層會局部地、 與像素對應地受損,使得受損的區域不導電或者幾乎不導電。第二接觸層的受損的區域不或幾乎不向有源層供電。以該方式,僅僅有源層的被選擇的區域發光。有源層的這些產生光的、被選擇的區域負責形成預先給定的圖像。在此,第二接觸層的結構化可以通過局部移除、局部離子注入到或者摻雜材料擴散到第二接觸層中來實現。在投影裝置的一個優選擴展方案中,像素設置成二維的段式顯示器。優選地,像素設置成二維七段式顯示器。尤其是,于是僅僅半導體本體的輻射出射側的如下區域有助于發射輻射,在垂直方向上在這些區域之下設置有第二接觸層的像素。在該情況下,僅僅有源層的被選擇的區域發光,其垂直地設置在第二接觸層、尤其第二接觸層的像素之上。在另一優選擴展方案中,像素設置成由η行和m列構成的二維的、規則的矩陣。在投影裝置的另一優選擴展方案中,第二接觸層具有象形圖、字符、字母或者筆跡形式的至少一個結構。優選地,第二接觸層具有分別為象形圖、字符、字母或者筆跡形式的多個結構。尤其是,在該情況下第二接觸層的每個結構是已經完整的象形圖或者字符。有利地,于是能夠實現多個字符、字符串和/或筆跡的投影。在一個優選的擴展方案中,半導體本體被結構化為圖案,其中在投影裝置的工作中通過投影圖案形成預先給定的圖像的至少一部分。特別優選地,通過圖案的投影形成完整的預先給定的圖像。在此,將半導體本體結構化為圖案例如可以通過刻蝕方法進行,其中要產生的圖案通過光刻方法來限定。為此,例如可以將半導體局部完全移除。然而也可能的是僅僅將半導體本體的部分例如導電層移除。總言之,要作為圖像顯示的圖案通過半導體本體的輻射出射側的區域形成,這些區域在制造半導體本體之后、尤其在進行半導體本體的結構化之后在工作中發射光。如果例如光電子投影裝置要將發光的星示出為圖像,則可以將半導體本體除了星形區域之外完全移除。現在,于是在半導體本體的工作中星形區域發光。在此,半導體本體是成像元件,其中圖案通過星形成。尤其是,在該情況下可以使用結構化為圖案的有機發光二極管(OLED)。在該擴展方案中,光產生有利地集中到半導體本體的選擇性發光的區域上。在一個優選擴展方案中,在半導體本體的被移除的區域中設置有反射性材料。作為反射性材料,例如考慮金屬例如Ag或者具有低折射率的材料例如Si02。由此,由半導體本體的選擇性發光的區域朝著半導體本體的相應的、相鄰的、選擇性發光的區域發射的輻射在反射性材料上朝著輻射出射側反射并且在那里耦合輸出。尤其是,于是有利地改進了投影裝置的效率。附加地,可以有利地防止半導體本體的各個選擇性發光的區域之間的光學串擾。 光學串擾尤其理解為來自半導體本體的選擇性發光的區域中的輻射發射到關斷的相鄰的選擇性發光區域中。光學串擾的結果是投影裝置的對比度降低。于是,反射性材料有利地改進投影裝置的對比度以及投影裝置的效率。在一個優選擴展方案中,第一接觸層設置在第二接觸層的背離半導體本體的側上。特別優選地,第二接觸層具有多個開口,第一接觸層朝著半導體本體通過這些開口走向。尤其是,在該情況下在第一接觸層和第二接觸層之間設置有電絕緣的分離層。電絕緣的分離層優選地在第二接觸層的開口的區域中具有開口,第一接觸層通過這些開口走向。尤其是,第一接觸層與第二接觸層電絕緣地設置。因此,第一接觸層與第二接觸層電絕緣地通過第二接觸層的開口朝著半導體本體走向。這可以優選地通過電絕緣的分離層實現。在一個優選擴展方案中,第一接觸層的部分區域從背側穿過有源層的穿通部朝著輻射出射側延伸。特別優選地,第一接觸層的通過分離層的開口和第二接觸層的開口走向的部分區域從背側穿過有源層的穿通部朝著輻射出射側走向。在此優選地,第一接觸層與半導體本體電絕緣地在半導體本體中朝著有源層的穿通部走向。在另一擴展方案中,第一接觸層具有至少一個電連接區域,其適于在有源層的朝向輻射出射側的側上電接觸半導體本體。尤其是,第一接觸層借助從背側穿過有源層的穿通部朝著輻射出射側引導的部分區域適于在有源層的朝向輻射出射側的側上電接觸半導體本體。尤其是,連接區域設置在半導體本體的背側上。由此可以有利地避免在連接區域中遮蔽和/或吸收由有源層發射的輻射。在投影裝置的一個優選擴展方案中,第一接觸層以結構的形式結構化并且具有多個電連接區域,其中結構分別與連接區域導電連接。尤其是,于是第一接觸層的結構的分離的電激勵是可能的。于是,通過合適地電激勵第一接觸層的各個結構可以有利地尤其借助同一半導體本體產生不同的圖像。通過相應地對半導體本體供電可以對第一接觸層的結構彼此獨立地供電。以該方式,可以借助唯一的半導體本體將不同的可以預先給定的圖像彼此獨立地產生。在投影裝置的另一優選擴展方案中,第二接觸層以像素形式結構化并且具有多個電連接面,其中像素分別與連接面導電連接。于是,各個像素彼此分離地電激勵。于是能夠實現第二接觸層的像素的獨立供電, 由此可以將不同的可預先給定的圖像彼此獨立地產生。特別優選地,第一接觸層以結構的形式來結構化并且第二接觸層以像素的形式結構化,其中優選地第一接觸層的結構和第二接觸層的像素可以彼此分離地電激勵。于是,第一接觸層和第二接觸層的區域的獨立供電是可能的,由此可以借助唯一的半導體本體將不同的可預先給定的圖像彼此獨立地產生。靈活的光電子投影裝置可以有利地實現。在光電子投影裝置的一個優選擴展方案中,在半導體本體的輻射出射側上局部地設置有輻射耦合輸出結構。尤其是,僅僅在半導體本體的輻射出射側的在垂直方向上在其之下分別設置有第二接觸層的像素的區域上設置有輻射耦合輸出結構。由此,改進了由半導體本體所發射的輻射在半導體本體的所選擇的區域中的輻射耦合輸出,這些區域垂直地設置在第二接觸層之上、尤其在第二接觸層的像素之上。這些輻射出射側的所選擇的區域對應于半導體本體的負責形成預先給定的圖像的區域。有利地,在輻射出射側的具有輻射耦合輸出結構的區域中,改進了由半導體本體所發射的輻射的耦合輸出,由此有利地提高了半導體本體的效率。在半導體本體的邊界面上實現一方面為半導體本體的材料至另一方面為周圍的材料的折射率的跳躍。由此出現光從半導體本體過渡到環境中時的折射。根據光束射到邊界面上的角度會出現全反射。由于半導體本體的平行的表面,被反射的光束以相同的角度射到在對置的邊界面上,使得在那里也出現全反射。結果,光束由此會對光發射無貢獻。通過在輻射出射側上設置輻射耦合輸出結構改變了光束射到表面上的角度。輻射耦合輸出結構尤其理解為表面結構化部。尤其可以譬如通過輻射出射側的高度輪廓例如微棱鏡結構化或者輻射出射側的粗糙度提高來實現改進的光耦合輸出。如果設置有輻射出射側的粗化部,則由此形成改進光耦合輸出的不規則的表面。在光電子投影裝置的一個優選擴展方案中,在輻射出射側上在半導體本體之后設置有波長轉換元件。尤其是,通過半導體本體的輻射出射側出射的光的至少一部分穿過波長轉換元件,由此,由半導體本體發射的一個波長的輻射至少部分地轉換為另一波長的輻射。由此可以有利地產生發射多色光的投影裝置。特別有利地,半導體本體具有多個相鄰的選擇性發光的區域,其中波長轉換元件的規則的布置設置在輻射出射側上。尤其是,規則的布置優選地包括在每個第一選擇性發光區域上的發射綠光的轉換元件、在每個第二選擇性發光區域上的發射紅光的轉換元件和在每個第三選擇性發光的區域上沒有轉換元件。發射綠光或者發光紅光的轉換元件尤其理解為如下轉換元件,該轉換元件將半導體本體所發射的輻射轉換為在綠色波長范圍或者紅色波長范圍中的輻射。于是,可以有利地產生全色的半導體本體,其可以在投影裝置中投影全色的圖像。不同轉換元件的結構化例如可以通過刻蝕光學半導體材料例如II-VI半導體材料,或者通過部分地、以光刻方式剝離(所謂的剝離方法)之前沉積的陶瓷轉換材料來進行。借助激光輻射燒蝕轉換層也是可能的。在光電子投影裝置的一個優選擴展方案中,光學元件在輻射出射側上設置在半導體本體之后。尤其是,于是由半導體本體產生并且通過半導體本體的輻射出射側出射的光的至少一部分穿過光學元件并且受光學元件光學影響。光學元件優選地為偏轉輻射的元件,該元件設置在半導體本體的光路中用于將有源層所發射的輻射偏轉到投影面上。用于將半導體本體所發射的光投影到投影面上的確定的光學元件例如可以由一個或多個透鏡、尤其透鏡系統構成。在此,透鏡或者透鏡系統可以分別具有一個或兩個彎曲的面。透鏡或者透鏡系統可以直接固定在半導體本體上。可替選地,透鏡或者透鏡系統可以以距半導體本體限定的距離地設置。在此,限定的距離可以借助例如為半導體本體鑲框的外框架產生。根據投影裝置的所希望的應用,透鏡或者透鏡系統可以成形為使得在相對于半導體本體的輻射出射側垂直、平行或者斜向的平坦或者彎曲的投影面上產生由半導體本體所產生的輻射的合乎比例的圖像。根據光電子投影裝置的一個實施形式,投影裝置包括通過澆注體的外表面形成的光學元件,該澆注體圍繞半導體本體。尤其是,半導體本體被澆注材料圍繞,該澆注材料例如為硅樹脂、環氧樹脂或者由硅樹脂和環氧樹脂構成的混合材料。在此,澆注材料可以至少局部形狀配合地包封半導體本體。在此,澆注體具有按照投影透鏡的方式成形的外表面。通過將澆注體構建為用于投影裝置的光學元件能夠實現投影裝置有利地僅僅具有兩個元件。半導體本體用作成像元件。半導體本體的澆注物用作投影光學系統。由于在澆注體和周圍的材料(例如空氣)之間的邊界面上的全反射造成的損耗通過澆注體的透鏡形式進一步減小。尤其是,光耦合輸出通過澆注體的外表面的造型有利地提高。在投影裝置的一個優選擴展方案中,第一接觸層和/或第二接觸層將有源層朝著背側發射的電磁輻射的部分朝著輻射出射側反射。如果例如第二接觸層以像素形式結構化并且反射性地構建,則由半導體本體發射的光在第二接觸層所在處顯得比在鄰接的區域中更亮。以該方式可以產生如下圖像,該圖像的特征在于,圖像中的像素比周圍區域更亮地顯示。在一個優選的擴展方案中,投影裝置是電子部件的組成部分,電子部件尤其為移動電話、個人數字助理、筆記本電腦、計算機、鐘或者鬧鐘。優選地,電子部件為便攜式部件。便攜式部件的特征尤其在于,其特別節省位置地構建。尤其是,部件具有盡可能小的部件尺寸。特別優選地,電子部件具有投影面。由此,投影面尤其構建在電子部件內。在投影裝置的工作中產生的圖像可以借助向回投影到電子部件內的投影面上來成像。可替選地,投影面可以位于電子部件的外部。在該情況下,投影面例如為桌、壁或者電子部件的殼體部分。光電子投影裝置的另外的特征、優點、優選擴展方案和適宜性從下面結合
圖1至3 闡述的實施例中得出。其中圖IA至IF分別示出了根據本發明的投影裝置的實施例的示意性橫截面,圖2A至2C分別示出了相應的根據本發明的投影裝置的另外的實施例的示意性俯視圖,以及圖3示出了帶有設置在其中的根據本發明的投影裝置的電子部件的實施例的示意性橫截面。相同的或者作用相同的組成部分分別設置有相同的附圖標記。所示的組成部分以及組成部分彼此間的大小關系不應視為合乎比例的。圖IA至IF分別示出了具有半導體本體1的投影裝置的示意性橫截面。半導體本體1例如是發光二極管芯片或者激光二極管芯片。半導體本體1優選地以薄膜結構實施并且包括外延地沉積的層,這些層形成半導體本體1。半導體器件的層優選地基于III/V族化合物半導體材料。III/V族化合物半導體材料具有至少一個來自第三主族的元素例如Al、Ga、In和來自第五主族的元素例如N、P、 As。尤其是,術語III/V族化合物半導體材料包括二元的、三元的和四元的化合物的組,其包含來自第三主族的至少一個元素和來自第五主族的至少一個元素,尤其為氮化物化合物半導體和磷化物化合物半導體。此外,這種二元的、三元的和四元的化合物例如可以具有一種或多種摻雜材料以及附加的組成部分。半導體本體1具有適于產生電磁輻射的有源層101。有源層101優選地包括用于產生輻射的pn結、雙異質結構、單量子阱或者多量子阱結構。優選地,半導體本體1的有源層101發射在紫外光譜范圍或者紅外光譜范圍或者特別優選地在可見光譜范圍中的輻射。 為此,半導體本體1的有源層101例如可以具有InGaAlP或者InGaN。此外,半導體本體1具有輻射出射側102,在該輻射出射側上在有源層101中產生的電磁輻射從半導體本體1出射。半導體本體1是投影裝置的成像元件。尤其是,由投影裝置在工作中產生的圖像并不被另外的元件(譬如模板、幻燈片)或者光調制器產生,而是半導體本體1本身是投影裝置的成像元件。于是,能夠有利地實現節省位置的投影裝置。第一接觸層2和第二接觸層3設置在與半導體本體1的輻射出射側102對置的背側103上用于電接觸半導體本體1并且借助分離層4彼此電絕緣。優選地,第二接觸層3以像素301的形式結構化,其中在投影裝置的工作中通過像素301的投影形成預先給定的圖像10的至少一部分。例如,第二接觸層3的像素301可以結構化為二維的段式顯示器(尤其七段式顯示器)或者結構化為由η行和m列構成的二維的規則的矩陣。可替選地,第二接觸層3可以具有象形圖、字符、字母或者筆跡形式的至少一個結構。優選地,第二接觸層3具有象形圖、字符、字母或者筆跡形式的多個結構。優選地,第二接觸層3的設置在像素301之間的區域305電絕緣地構建。尤其是, 像素301借助區域305彼此電絕緣。
優選地,第二接觸層3的區域305的導電能力在像素301外部被毀壞或者至少被減小。可替選地,可以將第二接觸層3在像素301外部局部地移除。在該情況下,在像素 301之間設置有電絕緣材料、例如介電材料。第一接觸層2優選地設置在第二接觸層3的背離半導體本體1的側上。優選地, 在第一接觸層2和第二接觸層3之間設置有電絕緣的分離層4。第二接觸層3和分離層4優選地具有多個開口 302,第一接觸層2通過這些開口朝著半導體本體1走向。第一接觸層2的通過開口 302引導的部分區域203從半導體本體 1的背側103穿過有源層101的穿通部104朝著輻射出射側102延伸。由此,第一接觸層2 適于在有源層101的朝向輻射出射側102的側上電接觸半導體本體1。第二接觸層3適于從半導體本體1的背側103電接觸半導體本體1。由此,在該實施例中,第一接觸層2與半導體本體1的外延層通過電絕緣的開口或者穿通部點狀地連接。尤其是,第一接觸層2的通過第二接觸層3的開口 302并且通過半導體本體1引導的部分區域203與第一接觸層3和半導體本體1的層電絕緣地引導。這例如可以通過電絕緣的分離層4b實現。第一接觸層和/或第二接觸層2、3可以包含金屬或者合金。電絕緣的分離層4例如可以包含介電層。第一接觸層2優選地構建為平面的鏡,其幾乎在半導體本體1的整個橫向伸展上延伸。優選地,第一接觸層2構建為半導體本體1的η接觸部。第二接觸層3優選地設置在半導體本體1的部分區域上。由此,第二接觸層3并不在半導體本體1的整個橫向伸展上延伸。優選地,第二接觸層3構建為半導體本體1的 P接觸部。優選地,第一接觸層和/或第二接觸層2、3對于由有源層101發射的輻射反射性地構建。特別優選地,第二接觸層3反射性地構建。由此,在半導體本體的成像區域中輻射耦合輸出提高,由此優選地在這些區域中輻射效率提高。在圖IA至IF的實施例中,第一接觸層2具有電連接區域,其適于電接觸半導體本體1 (未示出)。第二接觸層3優選地具有多個電連接面(未示出),其中像素301分別與連接面導電連接。由此,第二接觸層3的像素301可以通過多個電連接面彼此分離地電激勵。通過結構化為像素的第二接觸層3,在投影裝置的工作中投影裝置的要成像的圖像直接通過在半導體本體1中的在橫向上選擇性的發射來生成。于是,通過合適地激勵第二接觸層3的像素301可以產生不同的圖案。尤其是,不同的發光圖像例如象形圖、字母和 /或筆跡可以通過相應的激勵來生成并且經由透鏡系統成像到投影面上。于是有利地,唯一的半導體本體1可以在投影裝置的工作中顯示多個預先給定的圖像,其尤其可以彼此獨立地來產生。可靈活使用的投影裝置能夠有利地實現。圖IB示出了另一投影裝置的示意性橫截面。除圖IA中示出的實施例之外,在半導體本體1的輻射出射側102上構建有輻射耦合輸出結構11。尤其是,輻射耦合輸出結構 11局部地設置在輻射出射側102上。尤其是,僅僅在半導體本體1的輻射出射側102的如下區域上設置有輻射耦合輸出結構11,在這些區域之下在垂直方向上設置有第二接觸層3的像素301。在該情況下,改進了在半導體本體1的所選擇的區域中由半導體本體1發射的輻射的輻射耦合輸出,這些區域垂直地設置在第二接觸層3之上,尤其設置在第二接觸層3的像素301之上。輻射出射側102的這些所選擇的區域對應于半導體本體1的負責形成預先給定的圖像10的區域。有利地,在輻射出射側102的具有輻射耦合輸出結構11的區域中改進了由半導體本體1發射的輻射的耦合輸出,由此有利地提高了半導體本體1的效率。在半導體本體1的邊界面上實現一方面為半導體本體1的材料至另一方面為周圍的材料的折射率的跳躍。由此,出現光從半導體本體1過渡到環境中時的折射。根據光束射到邊界面上的角度會出現全反射。由于半導體本體1的平行的表面,被反射的光束以相同的角度射到對置的邊界面上,使得在那里也出現全反射。結果,光束由此對光發射無貢獻。 通過在輻射出射側102上設置有輻射耦合輸出結構11改變了光束射到表面上的角度。輻射耦合輸出結構11尤其理解為表面結構化部。尤其是,能夠通過譬如輻射出射側102的高度輪廓例如微棱鏡結構化或者輻射出射側102的粗糙度提高來實現改進的光耦合輸出。如果設置有輻射出射側102的粗化部,則由此形成改進光耦合輸出的不規則的表此外,圖IB的實施例與圖IA的實施例一致。圖IC示出了另一投影裝置的示意性橫截面。與圖IA的實施例不同,半導體本體 1結構化為圖案,其中在投影裝置的工作中通過圖案的投影形成預先給定的圖像10的至少一部分。優選地,通過半導體本體1的圖案的投影形成完整的預先給定的圖像10。在此,將半導體本體1結構化為圖案例如可以通過刻蝕方法進行,其中要產生的圖案10通過光刻方法限定。例如,為此可以將半導體本體局部完全移除。于是,要顯示為圖像10的圖案通過半導體本體1的輻射出射側102的如下區域形成,這些區域在半導體本體1制成之后、尤其在進行半導體本體1的結構化之后在工作中發射光。如果例如光電子投影裝置將條紋圖案顯示為圖像,則可以將半導體本體1局部完全移除,尤其在圖IB中示出為被移除的區域8。于是,現在在半導體本體1的工作中條紋狀的區域9發光。在此,半導體本體1是成像元件,其中圖案通過條紋形成。尤其是,可以在該情況下應用結構化為圖案的有機發光二極管(OLED)。在該擴展方案中,光產生有利地集中到半導體本體1的選擇性發光的區域上。此外,圖IC的實施例與圖IA的實施例一致。圖ID示出了另一投影裝置的示意性橫截面。與圖IC的實施例不同,被移除的區域8以反射性材料81填充。作為反射性材料81,例如考慮金屬例如Ag或者具有低折射率的材料例如Si02。由此,由各個條紋狀區域9朝著相應的相鄰的條紋狀區域9發射的輻射可以在反射性材料81上朝著輻射出射側102反射并且在那里耦合輸出。尤其,于是投影裝置的效率有利地改進。附加地,可以有利地阻止各個區域9之間的光學串擾。于是,通過反射性材料81 有利地改進了投影裝置的對比度以及投影裝置的效率。此外,圖ID的實施例與圖IC的實施例一致。圖IE示出了另一投影裝置的另一實施例。與圖IC中示出的實施例不同,在圖IE中示出的實施例中輻射耦合輸出結構11設置在輻射出射側102上。在此,輻射耦合輸出結構11設置在半導體本體的輻射出射側102的區域9中,在這些區域之下在垂直方向上設置有第二接觸層3的像素301。輻射耦合輸出結構11有利地改進由半導體本體1發射的輻射的耦合輸出,由此半導體本體1的效率有利地提高。此外,圖IE的實施例與圖IC的實施例一致。圖IF示出了另一投影裝置的另一實施例。與在圖IE中示出的實施例不同,在輻射出射側102上替代輻射耦合輸出結構設置有波長轉換元件111。例如,在半導體本體的第一區域9上設置有發射綠光的轉換元件111a,在半導體本體的第二區域9上設置有發射紅光的轉換元件Illb并且在半導體本體的第三區域9上在區域Illc中未設置轉換元件。由此,可以有利地產生全色的半導體本體,其可以在投影裝置中投影全色圖像。此外,圖IF的實施例與圖IE的實施例一致。在圖2A至圖2C中分別示出了沿著投影裝置的橫向伸展的縱向截面。尤其是,詳細示出了第一接觸層2和第二接觸層3。在圖2A的該實施例中,第一接觸層2整面地構建。尤其是,第一接觸層2幾乎在半導體本體1的整個橫向伸展上延伸。第一接觸層2具有電連接區域201。該連接區域201適于在半導體本體的輻射出射側上電接觸半導體本體1。第二接觸層3以像素301的形式結構化地構建。在圖2A的該實施例中,第二接觸層3的像素301設置成二維的七段式顯示器。七段式顯示器尤其適于顯示數字0至9。如在圖1的實施例中所示那樣,圖2A的實施例的第二接觸層3設置在第一接觸層 2和半導體本體1之間。出于清楚性原因,在圖2A至圖2C的實施例中分別示出了第一接觸層2、第二接觸層3和半導體本體1的布置,使得尤其示出第二接觸層3。第二接觸層3具有多個電連接面303。在該實施例中,第二接觸層3具有七個電連接面303。第二接觸層3的像素301分別與連接面303導電連接。尤其,每個像素301經由設置在像素301下的印制導線304獨立地分別與電連接面303連接。第一接觸層2的部分區域203通過第二接觸層3的開口 302來引導。尤其是,第一接觸層2的部分區域203與第二接觸層3電絕緣地通過第二接觸層3的開口 302來引導。 如在圖1中所示,第一接觸層2的部分區域203電絕緣地通過第二接觸層3的開口并且通過有源層101的穿通部來引導。在第一接觸層2和第二接觸層3之間設置有電絕緣的分離層(未示出),用于第一接觸層和第二接觸層2、3的電絕緣。第一接觸層2具有電連接區域201,用于電接觸。可替選地,存在如下可能性第一接觸層2不具有這種導電連接區域201,而是直接導電地與導電的支承體連接(未示出)。因此,這種支承體能夠實現從背側103對接觸層 2進行接觸。在圖2B中示出了投影裝置的一個實施例的另一縱截面。在該實施例中,第一接觸層2以結構202的形式、尤其條紋狀地來結構化。因此,第一接觸層2并非整面地構建,而是具有彼此絕緣的結構202。此外,第一接觸層2具有多個電連接區域201。第一接觸層2的結構202分別與電連接區域201導電連接。因此,第一接觸層2的結構202可以彼此獨立地分別經由電連接區域201來電激勵。第二接觸層3以像素201的形式結構化,其中像素301設置成由η行和m列構成的二維的、規則的矩陣。像素301尤其設置在第一接觸層2的條紋狀的結構202上。尤其是,分別位于共同的排中的像素301共同地分別經由印制導線304與導電的連接面303導電地連接。尤其是,第二接觸層3在帶有η行的像素301的矩陣布置中具有η個電連接面 303。通過像素301以行的方式分別獨立地與第二接觸層的電連接面303并且以列的方式分別獨立地與第一接觸層2的電連接區域201導電連接,每個像素301可以獨立地電激勵。如果僅僅導電地激勵第一接觸層2的列并且僅僅導電地激勵第二接觸層3的行, 則僅僅像素301被電接觸。由此實現了在半導體本體1的背側上各個可彼此電激勵的像素 301的連接。通過相應地激勵在半導體本體1上的各個像素301,于是不同的發光圖像例如象形圖、字母和/或筆跡可以生成并且經由透鏡或者透鏡系統成像到附近的投影面上。可以投影靈活的圖像的投影裝置有利地實現。如在圖2Α的實施例中那樣,第一接觸層2的部分區域203電絕緣地通過第二接觸層3并且通過半導體本體朝著半導體本體1的輻射出射側來引導。在圖2C中示出了投影裝置的另一實施例。如在圖2Α的實施例中那樣,在圖2C的該實施例中第一接觸層2整面地構建。與圖2Α的實施例相比,第二接觸層3具有分別以象形圖或者字符為形式的結構301b。結構 301b分別經由相應的印制導線304與第二接觸層3的電連接面303導電連接。由此,第二接觸層3的每個結構301b可以獨立地電激勵。電連接面303在半導體本體1的背側上的布置提供了如下優點由此多個半導體本體1可以緊密并排設置并且因此能夠實現多個字符、字符串或者筆跡的投影。在該情況下,可以對于每個半導體本體1使用獨立的透鏡系統或獨立的透鏡,或者對于所有半導體本體1使用共同的透鏡系統或者共同的透鏡。在圖3的實施例中示出了投影裝置,其示出了半導體本體1、光學元件5和投影面 7。圖3的實施例的投影裝置是電子部件6的組成部分,該電子部件例如為移動電話、筆記本電腦、個人數字助理、計算機、鐘或者鬧鐘。優選地,電子部件6是便攜式部件。投影面7可以是電子部件6的組成部分(例如通過該部件的殼體部分來形成),或者位于部件6外部(例如通過桌或者壁形成)。通過集成在電子部件中的投影裝置可以有利地以確定的圖像例如象形圖、字母和/或筆跡將光投影到附近的面上。為了將半導體本體1所發射的光投影到投影面7上而確定的透鏡系統或者透鏡5 可以由一個或多個透鏡構成,其分別優選地具有一個或兩個彎曲的面。在此,透鏡系統或者透鏡5可以直接固定在半導體本體1上或者通過外部框架以距半導體本體1限定的距離而保持。在此,透鏡系統或者透鏡5可以成形為使得根據所希望的應用,所發射的光圖案的合乎比例的投影出現在相對于半導體本體1的光出射側垂直、平行或者斜向的平坦或彎曲的面上。投影面7可以借助向回投影而位于電子部件6內或者位于該電子部件外部。可靈活使用并且可投影不同的圖像的小型化的投影裝置于是有利地實現。
本發明并不通過借助實施例的描述而限于此,而是包括任意新特征以及這些特征的任意組合,這尤其包含在權利要求中的特征的任意組合,即使這些特征或者這些組合本身并未明確地在權利要求或者實施例中予以說明。
權利要求
1.一種光電子投影裝置,其在工作中產生預先給定的圖像(10),所述投影裝置包括半導體本體(1),所述半導體本體具有適于產生電磁輻射的有源層(101)和輻射出射側(102) 并且是投影裝置的成像元件,其中第一接觸層( 和第二接觸層C3)設置在半導體本體(1) 的與輻射出射側(102)對置的背側(103)上并且借助分離層(4)彼此電絕緣。
2.根據權利要求1所述的光電子投影裝置,其中第二接觸層(3)以像素(301)的形式結構化,其中在投影裝置的工作中通過像素(301)的投影形成預先給定的圖像(10)的至少一部分。
3.根據權利要求2所述的光電子投影裝置,其中像素(301)設置成二維的段式顯示器。
4.根據權利要求2所述的光電子投影裝置,其中像素(301)設置成由η行和m列構成的二維的、規則的矩陣。
5.根據權利要求1所述的光電子投影裝置,其中第二接觸層C3)具有以象形圖、字符、 字母或者筆跡為形式的至少一個結構(301b)。
6.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中半導體本體(1)結構化為圖案,其中在投影裝置的工作中通過圖案的投影形成預先給定的圖像(10)的至少一部分。
7.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中第一接觸層( 設置在第二接觸層(3)的背離半導體本體(1)的側上,第二接觸層(3)具有多個開口(302),并且第一接觸層( 通過所述開口(30 朝著半導體本體(1)走向。
8.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中第一接觸層O)的部分區域 (203)從背側(103)穿過有源層(101)的穿通部(104)朝著輻射出射側(102)延伸。
9.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中第一接觸層( 具有至少一個電連接區域001),所述電連接區域適于在有源層(101)的朝向輻射出射側(102)的側上電接觸半導體本體(1)。
10.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中第一接觸層O)以結構(202) 的形式結構化并且具有多個電連接區域001),其中結構(202)分別與連接區域(201)導電連接。
11.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中第二接觸層(3)以像素(301) 的形式結構化并且具有多個電連接面(303),其中像素(301)分別與連接面(303)導電連接。
12.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中在輻射出射側(10 上局部地設置有輻射耦合輸出結構(11)。
13.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中光電子元件( 在輻射出射側(10 上設置在半導體本體(1)之后。
14.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中第一接觸層和/或第二接觸層(2,;3)將有源層(4)朝著背側(10 所發射的電磁輻射的部分朝著輻射出射側(102)反射。
15.根據上述權利要求之一所述的光電子投影裝置,其中投影裝置是電子部件(6)的組成部分,所述電子部件尤其為移動電話、個人數字助理、筆記本電腦、計算機、鐘或者鬧鐘。
全文摘要
提出了一種光電子投影裝置,其在工作中產生預先給定的圖像(10)。投影裝置包括半導體本體(1),其具有適于產生電磁輻射的有源層(101)和輻射出射側(102)。半導體本體(1)是投影裝置的成像元件。為了電接觸半導體本體(1),第一接觸層(2)和第二接觸層(3)設置在半導體本體(1)的與輻射出射側(102)對置的背側(103)上并且借助分離層(4)彼此電絕緣。
文檔編號H01L27/15GK102265399SQ200980152067
公開日2011年11月30日 申請日期2009年11月27日 優先權日2008年12月23日
發明者于爾根·莫斯布格爾, 克勞斯·施特羅伊貝爾, 卡爾·恩格爾, 盧茨·赫佩爾, 帕特里克·羅德, 諾溫·文馬爾姆 申請人:歐司朗光電半導體有限公司