CN101681995A

CN101681995A - 光电子器件

Info

Publication number: CN101681995A
Application number: CN200880016083A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·克莱因; 诺温·文马尔姆; 本杰明·克劳斯·克鲁马赫尔
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: DE102007044597A1; CN101681995B; KR20100068361A; TW200917889A; EP2201624B1; US8314547B2; US20110133628A1; TWI399124B; EP2201624A1; JP5198566B2; WO2009036718A1; JP2010539659A; KR101488852B1

Abstract

一种光电子器件包括：有机层序列(1)，其在工作中发射具有第一波长谱的电磁辐射(15)；以及结构化的层(2)，其在由有机层序列(1)发射的电磁辐射(15)的光路中设置在有机层序列(1)之后，并且具有第一区域和第二区域(2A，2B)。在此，第一区域(2A)分别具有波长转换层(3)，该波长转换层构建为将具有第一波长谱的电磁辐射至少部分地转换成具有第二波长谱的电磁辐射(16)。此外，第二区域(2B)分别具有滤光层(4)，该滤光层对于具有对应于第二波长谱的至少一部分的第三波长谱的电磁辐射是不透射的。

Description

光电子器件

本发明涉及一种光电子器件，其在工作中可以发射电磁辐射并且在关断状态下具有所希望的色觉。

因此，本发明的确定的实施形式的至少一个任务是提出一种具有波长转换层的光电子器件，其可以在关断的状态下减少或者避免不希望的色觉。

该任务通过具有独立权利要求的特征的主题来解决。该主题的有利的实施形式和改进方案表示在从属权利要求中并且由以下的说明和附图中得到。

根据本发明一个实施形式的光电子器件尤其包括：有机层序列，其在工作中发射具有第一频谱的电磁辐射；以及结构化的层，其在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在有机层序列之后，并且具有第一和第二区域。在此，第一区域分别具有波长转换层，该波长转换层构建为将具有第一波长谱的电磁辐射至少部分转换成具有第二波长谱的电磁辐射。此外，第二区域分别具有滤光层，该滤光层对于具有第三波长谱的电磁辐射是至少部分不透射的，其中第三波长谱对应于第二波长谱的至少一部分。

尤其是在此观察者可以在光电子器件工作中感知到所发射的电磁辐射。这基本上可以对应于通过第二区域发射的具有第一波长谱的电磁辐射与由第一区域的波长转换层发射的具有第二波长谱的电磁辐射的叠加。

在此，在光电子器件的工作中具有第一波长谱的电磁辐射由有机层序列发射并且射到结构化的层的第一区域和第二区域。在第一层中将具有第一波长谱的电磁辐射至少部分地(而在不同的实施形式中完全地)转换成具有第二波长谱的电磁辐射。在第二区域中的相应的滤光层尽管对于具有与第二波长谱的至少一部分对应的第三波长谱的电磁辐射是不透射的，但是优选对于具有第一波长谱的电磁辐射是透射的。因此，在由光电子器件发射的电磁辐射的总体印象中出现第一波长谱和第二波长谱的叠加。

在至少一个实施形式中，结构化的层以物理方式和/或以化学方式固定到有机层序列上。这尤其意味着：结构化的层例如通过粘合剂、优选通过在其折射率方面相匹配的透明粘合剂或者胶来施加到有机层序列上，或者具有至有机层序列的化学键，例如共价键。

结构化的层的结构在本发明的不同的实施形式中可以包括条状、交叉条状、即格栅状、圆形、三角形或者矩形、即棋盘状的区域，或者作为上述几何形状的组合的任意几何形状的区域。此外，结构化的层的结构可以包括区域的不规则图案，尤其是其中第一和第二区域具有可变尺寸和形状的图案。换言之，结构化的层的图案通过第一和第二区域的相应特定布置来形成。结构化的层的区域优选横向或者并排地设置在光电子器件的光路中。也就是说，这些区域并不是相叠地设置光路中，而是例如彼此相邻地设置。

区域的尺寸例如结构化的层的区域的分辨率可以在小于1mm的量级，优选在100μm至几百微米的量级，并且进一步优选在小于100μm的量级。特别是对于其中光电子器件并不与光学成像技术或者设备组合地被利用的照明应用，对结构化的层的区域的尺寸仅仅提出适度的要求可以是足够的。

在本发明的另一实施形式中，“波长谱”或者“频谱”或者“部分频谱”表示如下电磁辐射的频谱分布：该电磁辐射具有带有一个波长的至少一个频谱成分，或者具有带有多个波长和/或波长范围的多个频谱成分。当频谱成分和其相对强度在第一频谱和第二频谱的情况下相同时，第一频谱和第二频谱是相同的，其中第一频谱的绝对强度可以与第二频谱的绝对强度不同。

在本发明的一个实施形式中，“部分”表示频谱的部分频谱，例如第一频谱的部分频谱。尤其是，频谱的部分频谱可以由频谱的频谱成分的一部分构成。此外，“部分”也可以表示频谱或者部分频谱的强度的一部分。

在本发明的另一实施形式中，“转换”可以表示：由波长转换层至少部分转换成具有第二频谱的电磁辐射的、具有第一频谱的电磁辐射的部分频谱和第二频谱不相同。这尤其是意味着，第二频谱具有如下频谱分布：该频谱分布与具有第一频谱的电磁辐射的部分频谱的频谱分布不同。

此外，波长转换层可以具有吸收频谱和发射频谱，其中吸收频谱和发射频谱有利地是不相同的。优选地，吸收频谱在此包括具有第一频谱的电磁辐射的部分频谱而发射频谱包括第二频谱。尤其是，吸收频谱和发射频谱可以分别包括另外的频谱成分，其并不包含在具有第一频谱或第二频谱的电磁辐射的部分频谱中。

现在如果具有确定波长的电磁辐射从外部或者从半导体层序列的有源区入射到波长转换层上并且吸收频谱具有带有可由波长转换层吸收的确定波长的频谱成分时，则具有该确定波长的电磁辐射又被以具有一个或者多个其他的与包含在发射频谱中的所述确定波长不同的波长发射，即再发射。于是在波长转换层中由具有第一波长谱的电磁辐射产生具有第二波长谱的电磁辐射。由此，尤其是在从外部入射到光电子器件的辐射中也可能的是，波长转换层在光电子器件的关断状态下会在观察者处根据其吸收频谱和发射频谱通过从外部入射到光电子器件的、可以被反射或者通过所描述的吸收过程和再发射过程发射的辐射引起一种色觉，该色觉本身会是不希望的。这种色觉例如会是不希望的，因为它会不同于光电子器件在工作中发射的电磁辐射的色觉。

只要滤光层对于从外部入射到光电子器件上的辐射的一部分(其中该部分基本上对应于第二波长谱的波长范围)是不透射的，则该滤光层可以是特别有利的。入射的电磁辐射的可以通过滤光层的其余部分例如被滤光层或者有机层序列或在有机层序列中的电极反射，并且向回通过滤光层和/或波长转换层向外射出。优选地，电磁辐射的、滤光层对其为透射的部分对应于具有第一波长谱的波长范围的电磁辐射。因此，在关断状态下也产生了具有第一波长谱的波长范围的电磁辐射与具有第二波长谱的波长范围的电磁辐射的叠加，使得产生所希望的优选非黄色的色觉。

在本发明的不同的实施形式中，滤光层构建为将第三波长谱的电磁辐射转换成在不可见波长范围中的电磁辐射。例如，在滤光层中在黄色波长范围中的电磁辐射转换成在红外波长范围中的电磁辐射。优选地，滤光层在此对于具有第一波长谱的电磁辐射是透明的。

换言之，滤光层构建为将具有第三波长谱的电磁辐射转换成热或者热辐射，而具有第一波长谱的电磁辐射可以优选尽可能不受阻碍地通过滤光层。这意味着，尤其是由有机层序列在工作中所发射的电磁辐射通过滤光层保持基本上不受影响。

滤光层于是例如构建为吸收具有第三波长谱的电磁辐射。为此在不同的实施例中，滤光层可以具有分子滤光器。于是在不同的实施例中，滤光层也可以理解为对于具有第三波长谱的电磁辐射的吸收层。

尤其是，这样的实施形式针对其中使用带有有机发光二极管(OLED)的发光器件的应用(例如作为带摄像器的移动电话应用的情况下的闪光灯)可以是有利的。例如，这种发光器件可以具有蓝色OLED和荧光转换材料。在此可能的是，当这种发光器件不工作时，荧光转换材料通过透明的盖或者透镜从外部是可见的，这会导致例如由美观原因而不希望的色觉。这种不希望的色觉尽管可以通过菲涅耳光学装置或者微透镜阵列来减少，但是还会产生干扰性的色觉。

可替选地或者附加地，第一频谱例如也可以具有绿色波长范围而第二频谱具有红色波长范围，使得光电子器件同样在工作中能够实现观察者处的白色发光印象。尤其是，第一频谱、第二频谱和从外部入射到光电子器件上的并被反射的辐射的未被滤光层滤除的部分也可以根据分别在光电子器件工作中和在关断状态中的其他所希望的色觉来选择。

根据至少一个实施形式，波长转换层具有以下色素中的至少一种：有机色素、无机色素、二萘嵌苯、香豆素和/或荧光色素。

此外，有机层序列尤其可以实施为有机发光二极管(OLED)。OLED在此可以具有有机层或者带有至少一个有机层的层序列，其具有有源区，该有源区在工作中可以发射电磁辐射。此外，OLED可以具有第一电极和第二电极，其中具有有源区的有机层或带有至少一个有机层的层序列可以设置在第一电极和第二电极之间。第一电极和第二电极在此可适合于将“空穴”或者电子注入到有源区中，它们在那里可以在发射电磁辐射的情况下复合。

此外，第一电极可以设置在衬底上。在第一电极上可以施加有机层或者层序列，其具有一个或多个由有机材料构成的功能层。可以包括有源区的功能层在此例如可以具有电子传输层、电致发光层和/或空穴传输层。在功能层上或者在所述至少一个有机层上可以施加第二电极。

例如，衬底可以包括玻璃、石英、塑料膜、金属、金属膜、硅晶片或者任意其他合适的衬底材料。例如，衬底也可以实施为层序列或者多层的层压物。如果半导体层序列实施为所谓的“底部发射器”，即在有源区产生的电磁辐射可以通过衬底射出，则衬底可以有利地具有对电磁辐射的至少一部分的透明性。波长转换层和滤光层在此可以设置在衬底的与半导体层序列背离的侧上。

根据至少一个实施形式，电极中的至少一个具有透明导电氧化物、金属或者导电的有机材料，或者由它们之一构成。

在底部发射器配置中可以是有利的是，第一电极对于电磁辐射的至少一部分是透明的。可实施为阳极且由此可用作注入正电荷或者“空穴”的材料的、透明的第一电极例如可以具有透明导电氧化物或者由透明导电氧化物构成。透明导电氧化物(transparent conductive oxides，缩写“TCO”)是透明的、导电的材料，通常是金属氧化物，譬如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或者氧化铟锡(ITO)。除了二元金属氧化物譬如ZnO、SnO₂或In₂O₃之外，三元金属氧化物譬如Zn₂SnO₄、CdSnO₃、ZnSnO₃、MgIn₂O₄、GaInO₃、Zn₂In₂O₅或In₄Sn₃O₁₂或者不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO族。此外，TCO并非一定必须对应于化学计量学上的组成成分，而是也可以p掺杂或者n掺杂。可替选地或者附加地，第一电极也可以具有金属，例如银。

具有至少一个有机层的半导体层序列可以具有聚合体、低聚体、单体、有机小分子(“organic small molecules”)或者其他有机非聚合的化合物或其组合物。尤其是，可以有利的是，层序列的功能层实施为空穴传输层，以便能够实现将空穴有效地注入到电致发光层或者电致发光区域中。有源区的这种结构或者其他功能层和相关的区域对于本领域技术人员而言在材料、结构、功能和结构方面已知并且因此在此未详细阐述。

第二电极可以实施为阴极并且因此用作引发电子的材料。尤其是以下材料作为阴极材料可以证明是有利的：铝、钡、铟、银、金、镁、钙或者锂及其化合物、组合物和合金。附加地或者可替选地，第二电极也可以透明地实施。这尤其意味着：OLED可以实施为“顶部发射器”，也就是说，在有源区产生的电磁辐射可以在半导体层序列的背离衬底的侧上发射。波长转换层和滤光层在此可以设置在半导体层序列之上并且尤其是设置在第二电极之上。

如果具有金属层的或者由这种金属层构成的电极构建为对由有机层堆叠发出的光是透射的，则可以有利的是，金属层构建得足够薄。优选的是，这种半透明的金属层的厚度在1nm到100nm之间，其中包括边界值。

此外，第一电极可以实施为阴极而第二电极可以实施为阳极，其中半导体层序列在此可以实施为底部发射器或者顶部发射器。半导体层序列也可以同时构建为顶部发射器和底部发射器。

半导体层序列作为有源区可以具有例如传统的pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW结构)或者多量子阱结构(MQW结构)。半导体层序列除了包括有源区之外还可以包括其他功能层和功能区，例如p掺杂的或者n掺杂的载流子传输层，即电子传输层或者空穴传输层、p掺杂或者n掺杂的约束层或者包覆层、缓冲层和/或电极及其组合。有源区的这种结构或者其他功能层和有关的区域对于本领域技术人员而言尤其是在构造、功能和结构方面已知并因此在此未详细阐述。

在另一实施形式中，波长转换层具有至少一种波长转换材料。波长转换材料在此例如可以具有例如来自铈掺杂的石榴石族的颗粒，在此尤其是铈掺杂的钇铝石榴石(Y3Al5O12:Ce，YAG:Ce)、铈掺杂的铽铝石榴石(TAG:Ce)、铈掺杂的铽-钇铝石榴石(TbYAG:Ce)、铈掺杂的钆-钇铝石榴石(GdYAG:Ce)和铈掺杂的钆-铽-钇铝石榴石(GdTbYAG:Ce)。其他可能的波长转换材料例如可以是如下材料：

-稀土的石榴石以及碱土金属的石榴石，例如在出版物US 2004062699 A1中所描述的那样，其关于此的公开内容通过引用结合于此，

-氮化物、Sione和Sialone，例如在出版物DE 10147040 A1中所描述的那样，其关于此的公开内容通过引用结合于此，

-正硅酸盐、硫化物以及钒酸盐，例如在出版物WO 00/33390 A1中所描述的那样，其关于此的公开内容通过引用结合于此，

-氯硅酸盐，例如在出版物DE 10036940 A1中所描述的那样，其关于此的公开内容通过引用结合于此，以及

-铝酸盐、氧化物、卤化磷酸盐，例如在出版物US 6,616,862 B2中所描述的那样，其关于此的公开内容通过引用结合于此。此外，波长转换层也可以包括上述波长转换材料的合适的混合物和组合物。

此外，波长转换层可以包括透明的基体材料，其中波长转换材料嵌入基体材料中，或者可以与其化学接合。透明的基体材料例如可以具有透明的塑料，例如硅树脂、环氧树脂、丙烯酸酯、酰亚胺、碳酸盐、烯烃或者其衍生物。波长转换层在此可以实施为膜。此外，波长转换层也可以施加在衬底上，该衬底具有例如玻璃或者透明的塑料。

根据光电子器件的至少一个实施形式，波长转换层具有来自石榴石族的至少一种波长转换材料。

根据光电子器件的至少一个实施形式，波长转换材料嵌入基体材料中并且该基体材料具有透明的塑料。

根据光电子器件的至少一个实施形式，波长转换层构建为膜。

根据光电子器件的至少一个实施形式，第二区域分别具有散射层。

根据光电子器件的至少一个实施形式，散射层在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在滤光层之后。

根据光电子器件的至少一个实施形式，滤光层在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在散射层之后。

根据光电子器件的至少一个实施形式，滤光层和散射层在第二区域中彼此组合。

根据光电子器件的至少一个实施形式，设置有散射层，其在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在结构化的层之后。

根据光电子器件的至少一个实施形式，散射层具有粗化的表面。

根据光电子器件的至少一个实施形式，散射层包括反射性颗粒。

根据光电子器件的至少一个实施形式，散射层包括如下反射性颗粒的至少一种：石英玻璃、氧化钛、氧化铝。

在本发明的另一实施形式中，第二区域分别具有散射层，其构建为将电磁辐射、尤其是定向射到该层上的光不定向地、即以不同的方向传输或发射。

有机层序列通常以定向形式发射电磁辐射，也就是说，由有机层序列发射的电磁辐射主要具有单一方向，其基本上垂直于有机层序列的层布置。由波长转换层发射的电磁辐射在不同的实施例中可以非定向地或者各向同性地进行。通过散射层也不定向地发射由有机层序列发射的具有第一频谱的电磁辐射。因此，在各向同性地发射的具有第二频谱的电磁辐射与通过散射层散射的具有第一频谱的电磁辐射叠加的情况下，出现各非定向的电磁辐射的叠加。这有利地引起光电子器件的均匀的色觉。

在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中，散射层可以设置在滤光层之后。可替选地，在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中，滤光层也可以设置在散射层之后。又可替选地，滤光层和散射层可以在第二区域中彼此组合。

在另一实施例中，波长转换层也可以发射定向电磁辐射。尤其是针对此情况可以有意义的是，设置散射层，其在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在结构化的层、即第一区域和第二区域之后。通过散射层又将来自第一区域和第二区域的定向光或定向电磁辐射转换成非定向的辐射。这例如可以引起令观察者较舒适的色觉。

在不同的实施例中，散射通过如下方式来实现：散射层具有粗化的表面。在其他实施例中，散射层为了散射可以包括反射性的颗粒，其将入射光例如以分别不同的发射角反射。反射性的颗粒在此例如可以由石英玻璃、二氧化钛、氧化铝或者类似的透明微粒形成。这些颗粒在此优选具有在大约100nm到数微米之间的颗粒大小。这些颗粒在此优选嵌入基体中，例如嵌入膜或者硅树脂基体中。可替选地，其他透明塑料也可以用作对于反射性颗粒的承载材料。

在本发明的另一实施形式中，光电子器件具有第二波长转换层，其在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在第一区域和/或第二区域之后。第二波长转换层在此构建为，将位于第一频谱的波长范围以下的波长范围中的电磁辐射至少部分地转换成第一频谱的波长范围中的电磁辐射。通过将位于第一频谱的波长范围以下并且由此通常位于不可见波长范围中的波长范围中的电磁辐射转换成第一频谱的波长范围，可以实现的是，在电磁辐射从外部入射到光电子器件上时相应地增强在第一频谱的波长范围中的电磁辐射的强度。由第二波长转换层转换的光在此可以根据所选择的实施形式通过第二区域来反射并且向外发射和/或在具有第一波长转换层的第一区域中转换成具有对应于第二波长谱的波长区域的电磁辐射。优选地，第二波长转换层构建为将紫外(UV)波长范围中的电磁辐射转换成蓝色波长范围中的电磁辐射。

因此在根据实施形式之一的光电子器件中，在用日光照射的情况下，日光的UV成分可以首先被转换成蓝色波长范围中的电磁辐射，该电磁辐射单独或者与后面转换成黄色波长范围中的电磁辐射一同提高了光电子器件的发光印象的强度。

在本发明的另一实施例中，第一区域分别具有第二滤光层，第二滤光层在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在第二区域中的第一波长转换层之后。第二滤光层在此对于具有第四波长谱的电磁辐射至少部分是不透射的，其中该第四波长谱对应于第一波长谱的至少一部分。通过第二滤光层可以有利地实现的是，较少的或者没有在对应于第一波长转换层的吸收频谱的波长范围中的电磁辐射在该波长转换层中被转换成具有第二波长谱的电磁辐射。因此，由波长转换层发射的具有第二波长谱的电磁辐射的强度可以被降低。这可以导致光电子器件的轻微黄色的色觉。

在不同的实施形式中，第二滤光层可以构建为至少部分吸收具有第四频谱的电磁辐射。可替选地或者附加地，第二滤光层也可以构建为至少部分反射具有第四频谱的电磁辐射。

对于其中有机层序列实施为顶部发射器结构的本发明的不同实施例，光电子器件可以具有封装部，其在由有机层序列发射的电磁辐射的光路中设置在结构化的层之前或者之后。换言之，结构化的层可以与有机层序列一同被封装，或可替选地位于有机层序列的封装部之外。封装部可以分别实施为薄层封装部。

第二波长转换层可以具有与第一波长转换层类似的结构。尤其是，在第二波长转换层中可以设置有相应的转换材料，然而该转换材料在其布置和/或组成成分和/或浓度方面与在第二波长转换层中所希望的吸收频谱和发射频谱相匹配。

滤光层也可以实施为相应的转换层，其中电磁辐射的分别要滤除的成分分别优选地转换成在不可见波长范围、优选在红外波长范围中的电磁辐射。可替选地，滤光层也可以实现为基于色素的滤光器，其为了滤光而具有相应的彩色色素。

根据本发明的主题的其他优点和有利的实施形式和改进方案从以下结合附图所描述的实施例中得到。

其中：

图1A和1B是根据一个实施例的光电子器件在工作中和在关断状态中的示意图，

图2是示例性的第一频谱图，

图3示出了结构化的层的不同实施形式，

图4A、4B和4C是根据其他实施例的光电子器件的示意图，

图5是根据另一实施例的光电子器件的示意图，

图6是根据另一实施例的光电子器件的示意图，

图7是根据另一实施例的光电子器件的示意图，以及

图8是示例性的第二频谱图。

在这些实施例和附图中，相同或者作用相同的组成部分分别设置有相同的参考标记。所示的元素及其彼此间的大小关系基本上不应视为合乎比例的，更确切地说，各个元素譬如层为了更好的表示和/或更好的理解而夸厚地示出。

在图1A和1B中示出了光电子器件的一个实施例。在此，结合图1A描述了工作中的光电子器件，而图1B示出了在关断状态下的光电子器件。以下说明可以同样地涉及图1A和1B。

光电子部件具有有机层序列1和电极10以及有源区11。有机层序列1在此可以如本说明书的发明内容部分中所介绍的那样具有功能层或者层序列，并且例如实施为OLED。尤其是，有机层序列1的有源区11适于发射具有第一波长谱的电磁辐射15。

在具有第一波长谱的电磁辐射15的光路中设置有结构化的层，其包括第一区域2A和第二区域2B。第一区域2A具有波长转换层3，其包括波长转换材料32。如在该实施例中所示，波长转换材料32例如可以嵌入到基体材料31中。第二区域2B具有第四层4。

波长转换材料32在此适于将具有第一波长谱的电磁辐射15的部分频谱的至少一部分转换成具有第二波长谱的电磁辐射16。在此尤其是如下材料可以适于波长转换材料32：其具有吸收频谱，该吸收频谱包含至少一个频谱成分，尤其是包含也在第一波长谱中的波长范围。吸收的电磁辐射于是可以优选以不同于具有第一波长谱的电磁辐射15的波长被再发射。

滤光层4对于具有对应于第二波长谱的至少一部分的第三波长谱的电磁辐射是不透射的。具有第一波长谱的电磁辐射15在该实施例中可以不受妨碍地并且基本上在不改变其频谱成分的情况下通过滤光层4。换言之，滤光层4对于具有第一波长谱的电磁辐射15是透明的。

例如，从外部入射到光电子器件的对应于第三波长谱的电磁辐射17的频谱成分被转换成不可见的波长范围中的电磁辐射，其出于清楚原因而在当前视图中未示出。电磁辐射17的频谱成分的剩余部分作为电磁辐射18可替选地被反射或者通过滤光层4传输到有机层序列1中，其中在此情况下电磁辐射18在电极10上的向回反射通过滤光层4来进行。例如，电磁辐射18在其波长范围中对应于由有机层序列发射的电磁辐射15的第一波长谱的波长范围。在此，电磁辐射15或电磁辐射18可以包括蓝色波长范围。

在第一区域2A中或者在转换层3中，电磁辐射17的对应于第一波长谱的波长范围或者对应于波长转换层3的吸收频谱的频谱成分通过波长转换材料32转换成具有第二波长谱的电磁辐射16。

因此根据图1A中所示的实施例，在该器件工作中由光电子器件发射的电磁辐射包括：具有第一波长谱的电磁辐射15的部分、由电磁辐射15的转换得到的具有第二波长谱的电磁辐射16的部分、通过滤光层4过滤的电磁辐射18的部分和由入射的电磁辐射17的转换得到的电磁辐射16a的部分。有利地，因此得到在黄色波长范围中的电磁辐射与在蓝色波长范围中的电磁辐射的组合，其得到所希望的例如白色的发射特征。

在光电子器件的关断状态下，如在图1B中的实施例所示，电磁辐射17又从外部入射到该器件上。如前面所描述的，在波长转换层3中将电磁辐射17转换成电磁辐射16A而在滤光层4中对入射的电磁辐射17进行滤光，该电磁辐射得到被过滤的电磁辐射18。因此，又通过将电磁辐射16A的黄色部分与电磁辐射18的蓝色部分组合得到在观察者处的该光电子器件在其关断状态下的并非黄色的、优选为白色的色觉。

图2示出了具有与波长λ有关的不同透射特征或者发射特征的示例性频谱图。发射特征或者发射频谱ES例如表示由有机层序列1所发射的电磁辐射15的频谱变化过程。该发射频谱ES在此包括蓝色波长范围。转换频谱CS表示由波长转换层3发射的波长谱，其例如以电磁辐射16、16A为基础。转换频谱CS因此包括黄色波长范围或者红色-绿色波长范围。用TS1表示的曲线说明了滤光层4的透射频谱。相应地，滤光层4对于蓝色光和由此对于由有机层序列1发射的电磁辐射15是透射的，而具有黄色波长范围的或具有红色和绿色波长范围的电磁辐射是不透射的。在例如用近似具有在所有可见波长范围中的频谱成分的日光照射滤光层4时，因此黄色部分或者红色和绿色部分被滤除。因此可以减少或者避免光电子器件的黄色色觉。

图3示出了第一区域和第二区域2A、2B的布置的不同的实施例。在第一图案P1中条状地设置第一区域和第二区域2A、2B，其中各条的宽度可以影响光电子器件的色觉。在第二图案P2中交叉条状地或者格栅状地设置第一区域和第二区域2A、2B。在第三图案P3中，第一区域圆形地设置在第二区域2B中。在另一示例性图案P4中第一区域和第二区域2A、2B具有方形形状，使得例如得到棋盘状的图案。除了在此所示的示例性图案之外，第一区域和第二区域2A、2B也可以以其他形状或者以这些和其他形状的组合来设置。

在图4A、4B和4C中示出了光电子器件的其他实施例，其原理上的工作方式对应于根据图1A和1B的实施例的工作方式。在此，第二区域分别具有散射层5，其在电磁辐射15的光路中在图4A中设置在滤光层4之后，在图4B中则设置在滤光层4之前而在图4C中与滤光层4组合。以下说明可以同样地涉及图4A、4B和4C。

由有机层序列1发射的电磁辐射15通常作为定向辐射被发射。当电磁辐射15在波长转换层3中射到波长转换材料32上时，辐射被吸收并且作为具有第二频谱的电磁辐射16被再发射。该再发射在此非定向地进行，即所发射的辐射16的发射方向例如各向同性地进行。然而，电磁辐射15未改变方向地通过滤光层4。为了避免定向的电磁辐射和非定向的电磁辐射组合，散射层5例如具有散射颗粒51，其引起电磁辐射15的方向改变，使得该电磁辐射作为非定向的电磁辐射15a、15b来射出。因此，在光电子器件中可以实现更为均匀的、更为一致的色觉。散射层5例如具有反射性颗粒51嵌入到其中的基体材料。颗粒可以由任意透明的散射材料譬如氧化铝、二氧化钛或者石英玻璃形成。

散射层5的散射作用也适于在此未示出的、入射的电磁辐射17或者反射的、被过滤的电磁辐射18。优选地，散射层具有与波长转换层3相同的发射特征。

图5示出了光电子器件的另一实施例，其中散射层5不仅设置在波长转换层3之上而且设置在滤光层4之上。例如，在此实施例中波长转换层3构建为将具有第二频谱的电磁辐射16以定向形式发出。在此情况下，不仅从波长转换层3而且从滤光层4中射出定向形式的电磁辐射。通过在电磁辐射的光路中的散射层5，将辐射15、16散射成非定向的辐射15A、15B、16A、16B。这又引起了光电子器件的均匀色觉。

在该实施例中，该散射层具有反射性颗粒51，其在结构和功能方面对应于在图4A、4B和4C中所示的实施例的颗粒51。

在另外的实施例中，散射层5也可以实现为带有粗化的表面的层，其中电磁辐射15、16的散射在此通过散射层5的粗化的表面进行。在此情况下，并非一定需要设置颗粒51。

图6示出了光电子器件的另一实施例，其中在有机层序列1和结构化的层2之后设置有第二波长转换层6。第二波长转换层6在此构建用于将第一频谱的波长范围以下的波长范围中的电磁辐射至少部分转换成第一频谱的波长范围中的电磁辐射。例如，通过第二波长转换层6可以将紫外波长范围中的电磁辐射转换到第一频谱的蓝色波长范围中。

在此，第二转换层6原则上具有与第一波长转换层3类似的组分或结构，其中第一波长转换层和第二波长转换层3、6的吸收频谱和发射频谱彼此分别不同。第二波长转换层6因此例如具有在紫外波长范围中的吸收频谱以及在蓝色波长范围中的发射频谱。

例如，在光电子器件工作中或者在其关断状态中，电磁辐射17例如日光射到该器件的第二波长转换层6上。在电磁辐射17的对应于第二波长转换层6的吸收频谱的紫外波长范围中的频谱部分因此被转换成根据第二波长转换层6的发射频谱的电磁辐射19。电磁辐射17的与第二波长转换层6的吸收频谱不对应的其余的频谱部分例如可以基本上不改变地通过层6，其中这出于清楚的原因而在图6中未示出。

由于波长转换层6的发射频谱基本上对应于第一波长转换层3的吸收频谱，所以电磁辐射19在第一波长转换层3中被转换成具有第二频谱的电磁辐射16并被发射。电磁辐射19可以在滤光层4中被反射。可替选地或者附加地，电磁辐射19也可以作为具有相同或改变的波长谱的电磁辐射19A透进有机层序列1中，在该有机层序列中该辐射例如在电极10上被向外反射。由于转换过的在黄色波长范围中的电磁辐射16和转换过的在蓝色波长范围中的电磁辐射19或19A一起被发射，所以通过这些辐射部分又形成光电子器件不仅在关断状态下而且在接通状态下的白色色觉。

在另一实施例中第二波长转换层6也可以仅设置在第一区域2A之上或者仅设置在第二区域2B之上。

在图7的另一实施例中，在由有机层序列发射的电磁辐射15的光路中，第二滤光层设置在第一波长转换层3之后。第二滤光层7在此对于具有对应于第一波长谱的至少一部分的第四波长谱的电磁辐射是不透射的。由此可以有利地防止：具有在第一波长转换层3的吸收频谱中的频谱部分的电磁辐射从光电子器件外侵入波长转换层3中。因此，该频谱部分也可以不转换成具有第二波长谱的电磁辐射。这导致降低在黄色波长范围中的电磁辐射的发射。

第二滤光层7例如可以反射具有第四频谱的电磁辐射。可替选地或者附加地，第二滤光层7也可以吸收具有第四频谱的电磁辐射。例如，第二滤光层7具有与第一滤光层4互补的频谱特征。

在图7的实施例中，由有机层序列发射的电磁辐射15在波长转换层3中被转换成具有第二频谱的电磁辐射16。入射的电磁辐射17在第二滤光层7上例如不改变地被反射或者透射，使得具有保留的频谱的电磁辐射20射到第一波长转换层3上。然而由于电磁辐射20基本上不具有在波长转换层3的吸收频谱中的频谱部分，所以不会出现转换过的电磁辐射的再发射。

图8示出了具有透射频谱或发射频谱的另一示例性频谱图。有机层序列1的发射频谱ES和第一波长转换层3的转换频谱CS在此例如对应于图2中所示的频谱变化过程。透射频谱TS2表示第二滤光层7的示例性频谱变化过程。第二滤光层因此对于具有有机层序列的发射频谱的、基本上对应于波长转换层3的吸收频谱的电磁辐射是不透射的。

根据所示的实施例之一的光电子器件例如可以适合作为闪光灯的部件，其用于具有摄像器的移动电话应用。此外，这种光电子器件也可以适合于照明设备。

本发明并不限于具有有机层序列的光电子器件。本发明也可以应用在光电子器件中，其代替产生光的有机层序列包括无机层序列。尤其是，本发明于是也可以应用在无机发光二极管中。

本发明并未通过借助实施例的描述而局限于此。本发明而是包括任意新的特征以及特征的任意组合，特别是包含权利要求中的特征的任意组合，即使该特征或者该组合本身没有明确地在权利要求或者实施例中进行说明。尤其是，在光电子器件中可以将散射层、第二波长转换层和第二滤光层的不同实施形式彼此任意组合。

本专利申请要求德国专利申请102007044597.2的优先权，其明确地通过引用结合于此。

Claims

1.一种光电子器件，其包括：

-有机层序列(1)，其在工作中发射具有第一波长谱的电磁辐射(15)；

-结构化的层(2)，其在由有机层序列(1)发射的电磁辐射(15)的光路中设置在有机层序列(1)之后，并且具有第一区域和第二区域(2A，2B)；其中

-第一区域(2A)分别具有波长转换层(3)，该波长转换层构建为将具有第一波长谱的电磁辐射至少部分地转换成具有第二波长谱的电磁辐射(16)；以及

-第二区域(2B)分别具有滤光层(4)，该滤光层对于具有对应于第二波长谱的至少一部分的第三波长谱的电磁辐射至少部分是不透射的，其中结构化的层(2)的第一区域和第二区域(2A，2B)横向地设置在该光电子器件的光路中。

2.根据上述权利要求所述的光电子器件，其中滤光层(4)对于具有第一波长谱的电磁辐射(15)是透明的。

3.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中第一波长谱包括蓝色波长范围而第二波长谱包括黄色波长范围。

4.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中光电子器件在关断状态中引起观察者的非黄色色觉。

5.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中滤光层(4)构建为将具有第三波长谱的电磁辐射转换成不可见波长范围中的电磁辐射。

6.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中滤光层(4)构建为吸收具有第三波长谱的电磁辐射。

7.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，具有第二波长转换层(6)，该第二波长转换层在由有机层序列(1)发射的电磁辐射(15)的光路中设置在第一区域(2A)和/或第二区域(2B)之后，并且构建为将在处于第一波长谱的波长范围(15)以下的波长范围中的电磁辐射至少部分地转换成在第一波长谱的波长范围中的电磁辐射。

8.根据上一权利要求所述的光电子器件，其中第二波长转换层(6)构建为将在紫外波长范围中的电磁辐射转换成在蓝色波长范围中的电磁辐射。

9.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中第一区域(2A)分别具有第二滤光层(7)，该第二滤光层在由有机层序列(1)发射的电磁辐射(15)的光路中设置在波长转换层(3)之后，并且对于具有对应于第一波长谱的至少一部分的第四波长谱的电磁辐射至少部分是不透射的。

10.根据上一权利要求所述的光电子器件，其中第二滤光层(7)构建为至少部分吸收具有第四波长谱的电磁辐射。

11.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中第二滤光层(7)构建为至少部分反射具有第四波长谱的电磁辐射。

12.根据上一权利要求所述的光电子器件，具有封装部，该封装部在由有机层序列(1)发射的电磁辐射(15)的光路中设置在结构化的层(2)之前或者之后。

13.根据上一权利要求所述的光电子器件，其中封装部实施为薄层封装部。

14.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中观察者所感知的由光电子器件发射的电磁辐射对应于具有第一波长谱的电磁辐射(15)和具有第二波长谱的电磁辐射(16)的叠加。

15.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件，其中结构化的层(2)具有条状、交叉条状、圆形、三角形或者矩形区域，或者具有上述区域的组合。