CN103765626B - 外耦合器件和光源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括像有机发光二极管那样的光生成单元（2）以及用于在外耦合方向（4）上将光耦合出光生成单元的外耦合器件（3）的光源（1）。外耦合器件包括：第一区域（5），其用于面向光生成单元；第二区域（7），其具有比第一区域的折射率更小的折射率；以及结构化的中间区域（6），其介于第一区域与第二区域之间。第一区域是光学均质的并且具有在外耦合方向上大于光的相干长度的厚度，从而降低通常可能的依赖于波长的干扰效应，以及因而降低外耦合效率的相应劣化。因此，可以提高外耦合效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将光耦合出光生成单元的外耦合器件，并且涉及一种包括光生成单元和外耦合器件的光源。本发明进一步涉及一种用于产生外耦合器件的产生方法和产生装置。
背景技术
US 2010/0110551 A1公开了一种用于增强从自发射光源提取光的多功能光学膜。该多功能光学膜包括：柔性衬底；结构化提取元件层，其具有第一折射率；以及回填层，其包括具有与第一折射率不同的第二折射率的材料。当光学膜靠着自发射光源定位时，提取元件的大部分与自发射光源的发光区域光通信。回填层在提取元件上方形成平坦化层，其中结构化层的折射率与回填层的折射率之差大于或等于0.3。
尽管该多功能光学膜增强从自发射光源提取光，但是光提取效率仍然相对较低。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于将光耦合出光生成单元的外耦合器件，其中可以提高外耦合效率，即光提取效率。本发明的另一目的是提供一种包括光生成单元和外耦合器件的光源，以及一种用于产生外耦合器件的产生方法和产生装置。
在本发明的第一方面中，提供了一种用于在外耦合方向上将光耦合出光生成单元的外耦合器件，其中该外耦合器件包括：
- 第一区域，其用于面向光生成单元，该第一区域是光学均质的并且具有在外耦合方向上大于光的相干长度的厚度，
- 第二区域，其具有比第一区域的折射率更小的折射率，以及
- 中间区域，其介于第一区域与第二区域之间，该中间区域被结构化。
生成的光通常不是完全单色的，而是包括若干波长。这些若干不同的波长可以导致生成的光在外耦合器件内的波长相关干扰，这些干扰降低外耦合效率。然而，由于面向光生成单元的光学均质的第一区域具有在外耦合方向上比生成的光的相干长度更大的厚度，这些干扰效应以及因而外耦合效率的相应劣化可以降低。这以及结构化的中间区域提高了外耦合效率。
第一区域和第二区域优选地为将中间区域夹在中间的层，所述中间区域优选地为中间层。形成第一区域的第一层是光学均质的，并且具有比生成的光的相干长度更大的厚度。形成第一区域的第一层在折射率和材料成分在第一层上保持恒定的情况下优选地被认为是光学均质的。
外耦合器件适于将光生成单元生成的光耦合出光生成单元进入具有更低折射率的第二区域中并且进入空气中。
在一个优选的实施例中，光生成单元为有机发光二极管（OLED）。特别地，光生成单元为发射白色光的有机发光二极管。相应地，外耦合器件优选地适于将光耦合出OLED。该OLED优选地布置在外耦合器件的第一区域上，特别地布置在第一层上，以便将光耦合出该OLED。
OLED可以生成具有例如3-10µm范围内的相干长度的光。第一区域在外耦合方向上的厚度因此例如大于10µm。
在一个实施例中，外耦合器件适于将光耦合出OLED，其中该OLED包括阴极层、阳极层以及介于阴极层与阳极层之间的若干中间层，其中第一区域的折射率与这些中间层的折射率的平均值相似。换言之，第一区域的折射率优选地与光生成单元的中间层的折射率的平均值匹配。
在一个实施例中，第一区域的折射率等于或大于1.7。进一步优选的是，第一区域的折射率等于或大于1.8。在一个实施例中，第一区域的折射率处于1.7-2.1的范围内。已经发现，如果第一区域的折射率处于该范围内，那么外耦合效率可以进一步提高。例如，第一区域的折射率可以为1.85 ± 0.05。
在一个实施例中，阳极层以及可选地还有阴极层对于通过阳极层以及可选地阴极层的外耦合光是透明的。阳极层例如为氧化铟锡（ITO）层，并且阴极层可以为金属层。中间层优选地包括OLED的有机层。
第一材料优选地为对于生成的光透明的无机材料。特别地，第一材料不吸收光生成单元生成的光。例如，第一区域可以包括第一层，该第一层为SiOxNy层。第二区域优选地包括玻璃。特别地，第二区域可以由玻璃衬底形成。
在一个优选的实施例中，结构化的中间区域包括成角度地定形的结构和呈圆形地定形的结构中的至少一种。例如，这些结构可以呈锥形地定形或者呈半球形地定形。呈圆形地定形的结构可以提供透镜效应并且因而可以形成透镜阵列。
第二区域可以包括第二材料，并且结构化的中间区域可以包括由第二材料制成的结构。特别地，第二区域可以为具有表面的第二层，该表面具有形成中间区域的结构的表面结构。例如，这些表面结构可以是通过喷砂、研磨和/或蚀刻产生的结构。在另一优选的实施例中，中间区域包括用于对中间区域结构化的颗粒。这些颗粒可以具有这样的折射率，该折射率a）等于或小于第二区域的折射率，或者b）等于或大于第一区域的折射率。中间区域中的这些不同的结构进一步提高了外耦合效率。
进一步优选的是，外耦合器件可通过将第一材料沉积在衬底表面上的结构上而产生，其中在沉积之后，第一区域包括光学均质的第一材料的第一层，该第一层具有比所述光的相干长度更大的厚度并且具有比衬底的折射率更大的折射率，第二区域包括衬底的第二层，并且中间区域包括中间层，该中间层包括所述结构和第一材料。沉积过程优选地为化学气相沉积（CVD）过程。通过执行该沉积过程，第一层可以很好地适应衬底表面上的结构。特别地，CVD不是一种“视线”的工艺，并且可以均匀地涂敷复杂的形状。因此，它具有良好的“均镀能力”。
在本发明的另一方面中，提出了一种光源，其中该光源包括用于生成光的光生成单元以及用于将光耦合出光生成单元的外耦合器件。该外耦合器件包括：第一区域，其用于面向光生成单元，该第一区域是光学均质的并且具有在外耦合方向上大于光的相干长度的厚度；第二区域，其具有比第一区域的折射率更小的折射率，以及中间区域，其介于第一区域与第二区域之间，该中间区域被结构化，其中中间区域包括用于对中间区域结构化的颗粒，这些颗粒具有这样的折射率，该折射率a）等于或小于第二区域的折射率，或者b）等于或大于第一区域的折射率。
在本发明的另一方面中，提出了一种用于产生将光耦合出光生成单元的外耦合器件的产生方法，其中该产生方法包括：
- 提供衬底，该衬底在衬底的表面上具有结构，
- 在具有结构的表面上提供具有比衬底的折射率更大的折射率的第一材料，使得在所述结构之上生成光学均质的第一层，该第一层具有比光的相干长度更大的厚度。
优选地，执行沉积过程，使得由衬底表面上的结构限定的凹槽被填充，并且这些结构之上所生成的第一层是均匀的。
进一步优选的是，第一材料通过像CVD过程那样的沉积过程提供。特别地，以小于1的CVD数执行该沉积。这允许有效地填满由衬底表面上的结构所限定的凹槽。在提供第一材料之后，可以对第一层的表面进行平滑。例如，可以执行热平滑处理或者抛光处理以便使第一层平滑。第一层的表面，即面向光生成单元的表面的平滑处理进一步改善了外耦合器件的外耦合效率。
优选地，所述产生方法进一步包括提供像OLED那样的用于在第一层上生成光的光生成单元。特别地，将ITO层沉积在第一层上，并且然后在ITO层上提供OLED的另外的层，以便产生包括OLED和外耦合器件的光源。
在本发明的另一方面中，提出了一种用于产生将光耦合出光生成单元的外耦合器件的产生装置，其中该产生装置包括：
- 衬底提供单元，其用于提供衬底，该衬底在衬底的表面上具有结构，
- 第一材料提供单元，其用于在具有结构的表面上提供具有比衬底的折射率更大的折射率的第一材料，使得在所述结构之上生成光学均质的第一层，该第一层具有比光的相干长度更大的厚度。
应当理解的是，本发明的优选实施例也可以是以上描述的不同实施例之间的任意组合。
本发明的这些和其他方面根据以下描述的实施例将是清楚明白的，并且将参照这些实施例进行阐述。
附图说明
在下面的附图中：
图1-4示意性且示例性地示出了包括外耦合器件的光源的不同实施例，
图5示出了示例性地图示出用于产生具有外耦合器件的光源的产生方法的实施例的流程图，
图6示意性且示例性地示出了用于产生具有外耦合器件的光源的产生装置的实施例，以及
图7示例性地示出了依赖于沉积温度倒数的CVD沉积速率。
具体实施方式
图1示意性地示出了光源1的一个实例，该光源包括用于生成光的光生成单元2以及用于在外耦合方向4上将光耦合出光生成单元2的外耦合器件3。
光生成单元2为OLED，其包括阴极层8、阳极层10以及介于阴极层8与阳极层10之间的若干中间层9。在该实施例中，阴极层8为包括例如铜或银的不透明金属层，并且阳极层10为ITO层。中间层9可以为例如两个或更多层，并且包括已知的有机层，其被配置成使得在电压经由图1中示意性地示出的电压源23施加到阴极层8和阳极层10的情况下，光由中间层9生成。中间层9内生成的光可以在外耦合方向4上通过阳极层10离开光生成单元2。图1中所示的光源1因此在底部方向上发射生成的光。在另一个实施例中，此外，阴极层8可以是透明的，使得生成的光也可以通过阴极层8离开OLED 2。因此，该OLED可以是如图1中所示的底部发射器，或者底部和顶部发射器。
外耦合设备3包括面向光生成单元2的第一区域5、第二区域7以及介于第一区域5与第二区域7之间的中间区域6。第一区域5是光学均质的第一层，其具有在外耦合方向4上比生成的光的相干长度更大的厚度。由OLED生成的光通常具有3µm与7µm之间的相干长度。均匀且未结构化的光学均质的第一层5的厚度因此优选地为大约10µm或者更大。
第一层5的折射率优选地与中间层9的折射率的平均值相似，即第一层5的折射率优选地与光生成单元2的中间层9的折射率的平均值匹配。在该实施例中，中间层9具有大约1.8的平均折射率。第一层的折射率因此也为大约1.8。在其他实施例中，第一层的折射率可以具有另一个值，其中通常该折射率等于或大于1.7。第一层优选地由对于OLED 2生成的光透明的无机材料制成。特别地，第一层5不吸收OLED 2生成的光。在一个实施例中，第一层由SiOxNy制成。
第二区域7为第二层，具有比第一层5的折射率更小的折射率。第二层7优选地为均质的玻璃衬底。中间区域6为通过锥体阵列结构化的中间层。在该实施例中，锥体具有大约1µm的高度。然而，这些锥体也可以具有另一高度。优选地，如果结构11具有更大的高度，那么中间层6和第一层5的总厚度也更大，特别地，结构11之上的中间层6的部分的厚度更大。例如，如果结构11具有例如50µm的高度，那么中间层6和第一层5一起的厚度可以为大约250µm。紧靠结构11上方的中间层6的部分包括弯曲的生长线，这些生长线在产生外耦合器件3的同时通过将第一层的材料沉积在结构11上而造成。这些生长线导致结构11上方的中间区域6的光学非均质部分。随着在高度方向上到结构11的距离的增加，弯曲的生长线消失，并且沉积的第一材料变成光学均质的。结构11上方的该光学均质的第一材料限定第一层5。
锥体阵列结构11可以通过复制技术制备，并且因此可以在1微米或者仅仅数微米的小尺寸下制备。结构11（即锥体）由第二层7的材料制成。锥体11之间的空间由第一材料填满，该第一材料也形成第一层5。在图1中，锥体相对于第二层7为正，即，锥体存在于第二层7的表面24上并且从该表面突出。在另一个实施例中，锥体也可以相对于第二层7为负，即正锥体可以通过利用形成第一层5的第一材料填满第二层的表面中的负锥体孔而形成。这些锥体于是不由具有相对较低的折射率的第二材料制成，而是由具有相对较大的折射率的第一材料制成。
尽管在上面参照图1描述的实施例中，中间层6包括锥体结构11，但是在其他实施例中，结构化的中间层6也可以包括其他结构，比如其他成角度地定形或者呈圆形地定形的结构。在下文中，将参照图2-4示例性地描述中间区域的不同结构，其中在这些图中并且在图1中，尺寸未按比例。
图2作为实例示意性示出了光源101的另一实施例，该光源包括：光生成单元2，其类似于上面参照图1所描述的光生成单元；以及外耦合器件103，其除了中间层106之外类似于上面参照图1所描述的外耦合器件3。中间层106包括形成微透镜阵列的呈半球形地定形的结构111。在该实施例中，半球111具有大约5µm的半径，并且中间层106和第一层5一起具有例如30-50µm的范围内的厚度。为了制备包括半球111的衬底7的结构化表面，也可以使用复制技术。
图3作为实例示意性示出了光源201的另一实施例，该光源包括：光生成单元2，其类似于上面参照图1所描述的光生成单元；以及外耦合器件203。外耦合器件203除了中间层206之外类似于上面参照图1所描述的外耦合器件3。中间层206包括由与第二层7相同的材料制成的随机结构211，其中这些随机结构211之间的空间由具有相对较大的折射率的第一材料填充。随机结构211可以通过对衬底7的相应表面喷砂而产生。在该实施例中，随机结构211具有大约数微米的高度，并且中间层206和第一层5的总厚度处于大约30-50µm的范围内。
图4作为实例示意性示出了光源的另一实施例。该光源301包括：光生成单元2，其类似于上面参照图1所描述的光生成单元2；以及外耦合器件303，其除了结构化的中间区域306之外也类似于上面参照图1所描述的外耦合器件3。中间区域306包括用于对中间区域结构化，即用于对中间层306结构化的颗粒311。这些颗粒311可以具有这样的折射率，该折射率a）等于或小于第二层7的相对较低的折射率，或者b）等于或大于第一层5的相对较大的折射率。这些颗粒分布于，尤其是均质地分布于第二层7的表面324上，并且嵌入到形成第一层5的第一材料中。颗粒311的直径优选地大于200nm。第一材料通过使用下面将更详细地描述的沉积技术而施加到具有颗粒311的第二层7。
在下文中，将参照图5中所示的流程图描述用于产生包括外耦合器件的光源的产生方法的一个实例。
在步骤401中，提供衬底7，其在衬底7的表面上具有结构。特别地，可以提供玻璃衬底7，其形成第二层并且如图1-3中所示在衬底的表面上具有结构。在另一个实施例中，可以提供衬底，其如图4中所示在平坦表面上具有颗粒。
在步骤402中，将具有比衬底7的折射率更大的折射率的第一材料沉积在具有结构的表面上，使得在所述结构之上生成光学均质的第一层。该沉积过程优选地通过使用尤其是具有小于1的CVD数的CVD来执行。执行该沉积过程，使得得到的光学均质的第一层具有比在步骤404中提供的光生成单元的光的相干长度更大的厚度。
在将第一材料沉积在衬底的结构化表面上从而产生具有相对较大的折射率的光学均质的第一层之后，在步骤403中，对要在其上布置光生成单元的第一层的表面进行平滑。例如，可以执行热平滑处理或者抛光处理以便使第一层的该表面平滑。
在步骤404中，在第一层上提供用于生成光的光生成单元以便产生光源。特别地，通过使用用于在第一层上产生OLED的已知过程在第一层上提供优选地为ITO层的阳极层、若干有机层和阴极层。得到的光源包括像例如OLED那样的光生成单元以及用于将光耦合出OLED的外耦合器件，其中外耦合器件包括具有结构的衬底以及第一层。衬底形成例如第二层7，在结构之间的空间中具有沉积的第一材料的结构形成例如中间层，并且结构之上的优选地均匀的光学均质的第一层形成例如第一层，如图1-4中所示。
图6作为实例示意性地示出了用于依照上面描述的产生方法产生具有外耦合器件的光源的产生装置30的一个实施例。
该产生装置30包括衬底提供单元20，该衬底提供单元用于提供衬底，该衬底在衬底的表面上具有结构。例如，衬底提供单元20可以适于例如通过喷砂或者通过在衬底的平面上提供颗粒而在衬底上创建结构。在图6中，创建结构之前的衬底通过附图标记31表示，并且具有结构的衬底，即在衬底表面上创建结构之后，通过附图标记32表示。
产生装置30进一步包括第一材料提供单元21，该第一材料提供单元为沉积单元，其用于在具有结构的表面上沉积具有比衬底的折射率更大的折射率的第一材料，使得在所述结构之上生成光学均质的第一层，该第一层具有比由将在后面的产生步骤中提供的光生成单元生成的光的相干长度更大的厚度。然后，通过平滑单元22对得到的具有结构和光学均质的第一层的衬底33进行平滑，即对将在其上布置光生成单元的第一层的表面进行平滑。平滑单元22适于执行例如加热平滑过程或者抛光平滑过程。例如，平滑过程可以在沉积第一层之后在惰性或者包含氧或N2的气氛中通过附加的热处理执行。
然后，向得到的具有平滑的第一层的衬底34提供用于生成光的光生成单元2，以便产生光源。光生成单元由光生成单元提供单元35提供，该光生成单元提供单元可以适于例如将OLED的不同层施加到第一层上以便产生光源。
所述产生方法和装置可以适于使得在通过例如物理气相沉积（PVD）蒸发或者溅射，尤其是电子束PVD蒸发或溅射沉积ITO层之前，在结构化或者粗糙界面纳米颗粒层顶部提供透明无机材料的化学惰性共形CVD间层。化学惰性共形CVD间层形成第一区域，即面向ITO层的第一层，其具有相对较大的折射率并且其具有在外耦合方向上比OLED生成的光的相干长度更大的厚度。
优选地，如下面所描述的适当地调节CVD参数以便提供作为用于ITO层的基底的间层表面，该ITO层形成OLED的阳极层。间层表面，即在其上提供ITO层的第一层的表面，具有与由优选地为玻璃衬底的第二层的表面上的结构造成的粗糙度相比强烈降低的表面粗糙度。CVD参数可以根据所述结构的形态进行调节，使得有可能填满这些结构之间的凹槽。
在一个实施例中，为了提供第一层，尤其是为了填满第二层上的结构之间的凹槽，如C. v. d. Breke等人的论文“Interface Morphology in Chemical Vapour Depositionon Profiled Substrates”, Journal of Crystal Growth, 43, pages 488 ff. (1978)中所公开的那样使用CVD参数，该文献通过引用合并于此。特别地，优选地对CVD工艺进行表面控制，这意味着无量纲CVD数优选地小于1。而且，沉积速率和沉积温度优选地处于较低的范围内。例如，沉积速率可以为每秒若干纳米，例如每秒2纳米，并且沉积温度可以处于200-400℃的范围内。
CVD数的定义是公知的，并且例如在等温情况下，依照以下方程由质量传输系数k D 与气相中的边界层的厚度δ的乘积除以扩散系数D T 给出：
N(CVD)=k D δ/D T ，
其中N(CVD)表示CVD数。
图7示例性地示出了依赖于任意单位的沉积温度倒数的CVD沉积速率的对数。在点41处，CVD数为1。沿着线40在该点41之下，CVD数小于1。沉积温度优选地被调节成使得沉积过程与点41之下的线40相应。小于1的CVD数限定了动力学控制的区域，其中所述结构之间的凹槽可以很好地被填满。
在另一实施例中，尤其是在所述结构之间的较深的孔必须由第一材料填满的情况下，依照所谓的化学气相渗透（CVI）方法选择CVD参数。相应的CVD参数例如在C. v. d.Brekel的论文“Mass transport and morphology in CVD processes”（第33、42和43页，图6和图7），University of Nijmegen (1978)中公开，该文献通过引用合并于此。
用于通过CVD提供第一层的第一材料优选地包括氧化物，尤其是以下氧化物中的至少一种：GeO2 (1.7)，Ga2O3 (1.77)，HfO2 (1.79)，Ta2O5 (2.08)，其中括号中的值表示对应的折射率。例如，如果第一层由GeO2制成，那么CVD反应可以通过以下化学方程定义：GeCl4+ O2→ GeO2+ 2 Cl2。然而，第一材料也可以包括像Si3N4 (2.05)那样的氮化物。在一个实施例中，第一材料，即由第一材料制成的第一层，仅仅包括所提到的氧化物之一或者仅仅包括一种氮化物。如果平均OLED指数处于适当的范围内或者可以通过混合调节，那么另外的材料为AlON= AlOxNy (1.71 -1.79)、YAG (1.82)、Sc2O3 (2.0)、Y2O3 (1.93)、MgO (1.77)和Al2O3 (1.66- 1.77)。n的值可以取决于制备条件。最后，也可以沉积这些氧化物/氮化物的混合物。具有更高折射率的化合物可以用于嵌入/外涂敷（最终也CVD）的颗粒，例如Nb2O5(2.38)、BaTiO3 (2,45)、ZrO2 (2.2)、TiO2 (2,37)。
第一层也可以通过使用另一种透明氧化物或者其他透明材料制成。例如，可以使用SiOxNy，其中x和y优选地被选择成使得SiOxNy的折射率为1.7或更大。在一个实施例中，x和y被选择成使得该折射率为1.85 ± 0.05。CVD反应于是可以通过以下化学方程定义：SiCl4 + x/2 O2 + y/2 N2 → SiOxNy+ 2 Cl2。
为了执行上面提到的材料GeO2、Ga2O3、HfO2、Ta2O5、Si3N4的CVD，需要充分挥发的起始化合物。在上面的材料序列中，这些要求大部分通过对应的卤化物（即GeCl4、GaCl3、HfCl4、TaF5或TaCl5、SiF4或SiCl4）实现。因此，例如，上面提到的材料之一优选地与所提到的卤化物之一一起使用以便执行CVD过程。
在一个实施例中，尤其是在形成第二层（即第二区域）的衬底为硼硅玻璃的情况下，使用高达600℃温度的热CVD。在另一个实施例中，尤其是在归因于特定的沉积条件，包括起始化合物的挥发性，热CVD将需要更高的温度的情况下，或者在出于诸如在例如400℃之上不稳定的其他玻璃成分用作衬底之类的其他原因，基底温度应当下降到该温度的情况下，可以使用等离子体辅助CVD。等离子体辅助CVD可以为微波等离子体激活CVD，其可以在例如0.08毫巴（mbar）与0.33毫巴之间的压力下执行。
在一个实施例中，依照上面提到的化学反应方程的用于沉积SiOxNy的CVD工艺为等离子体激活CVD工艺，其使用例如远程等离子体布置。例如，该用于沉积SiOxNy的等离子体激活CVD可以在80℃与600℃之间的温度下执行。
在其他实施例中，其他Si前体可以用于将作为第一层的SiOxNy层沉积在具有所述结构的衬底上，其中优选地可以使用小于例如800℃的相对较低的温度以及可选地低于例如0.4毫巴的相对较低的压力。
在一个实施例中，如F. Lebland等人的论文“Rapid Thermal Chemical VapourDeposition of SiOxNy Films”, Applied Surface Science, volume 54, pages 125 to129 (1992)中所描述的，可以应用用于沉积SiOxNy的CVD工艺，其使用SiH4、NH3和O2或N2O作为N2中稀释的气态起始化合物。通过使用N2O，折射率可以通过在单步骤工艺中调节N2O和NH3的相对量（即气体流量）而在1.46与2.2之间连续地变化。特别地，N2O和NH3的相对量可以被调节成使得折射率大于1.7，尤其是等于大约1.8。N2O和NH3的相对量可以通过例如实验确定，其中不同的层通过使用不同的相对量沉积，并且其中测量或者计算不同层的折射率。可替换地，SiOxNy可以由SiAlxNy或者AlON代替，由此SiAlxNy的折射率可以通过过渡到Al2O3而改变，并且AlON的折射率可以通过过渡到SiAlxOyNz而改变。
尽管在上面描述的实施例中光生成单元为OLED，但是光生成单元也可以为另一种光生成构件。例如，光生成单元也可以为无机发光二极管，或者光生成单元可以为包括具有相对较高的折射率的区域的另一种光生成单元，所述相对较高的折射率例如大于1.7，其中在该高折射率区域中，生成可以由外耦合器件向外耦合的光。
尽管在上面描述的实施例中第一层通过使用CVD而沉积，但是在其他实施例中，其他的方法也可以用于产生具有第一区域、第二区域以及介于第一区域与第二区域之间的中间区域的外耦合器件。例如，可以使用其他沉积方法或者溅射方法。例如，可以使用激光烧蚀沉积方法、玻璃熔化沉积方法或者溶胶-凝胶沉积方法。
尽管在上面描述的实施例中OLED以及因而外耦合器件具有平坦的形状，即尽管在上面描述的实施例中它们包括平坦层，但是OLED和外耦合器件也可以具有三维弯曲形状，其中OLED和外耦合器件的层可以三维弯曲。
尽管在上面描述的实施例中外耦合器件包括某些层，具体地，具有在外耦合方向上比要向外耦合的光的相干长度更大的厚度的光学均质的第一层、具有比第一层的折射率更小的折射率的第二层以及介于第一层与第二层之间的中间区域，其中该中间区域被结构化，但是在其他实施例中，外耦合器件可以进一步包括附加的层，这可以进一步增强外耦合效率。
尽管在上面参照图1-4描述的实施例中外耦合器件与光生成单元光学连接，但是在其他实施例中，外耦合器件也可以为单独的器件，其可以已经在第一层上包括阳极层，尤其是ITO层，其中该单独的外耦合器件可以提供给OLED生产商，该OLED生产商在外耦合器件上提供OLED层以便产生包括OLED和外耦合器件的光源。
尽管上面在一个实例中，第二区域包括硼硅玻璃，但是第二区域也可以包括另一种材料，例如像钠钙玻璃衬底那样的另一种玻璃衬底。
本领域技术人员在实施要求保护的本发明时，根据对于所述附图、本公开内容以及所附权利要求书的研究，应当能够理解和实现所公开实施例的其他变型。
在权利要求书中，措词“包括”并没有排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一”并没有排除复数。
单个单元或器件可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载特定措施这一事实并不意味着这些措施的组合不可以加以利用。
由一个或几个单元或器件执行的用于产生外耦合器件，尤其是用于产生具有外耦合器件的OLED的方法步骤可以由任何其他数量的单元或器件执行。例如，步骤402和404可以由单个单元或者由任何其他数量的不同单元执行。
权利要求书中的任何附图标记都不应当被视为对范围的限制。
Claims (10)
1.一种光源，包括：
- 光生成单元（2），其用于生成光，以及
- 外耦合器件（3；103；203；303），其用于在外耦合方向上将光耦合出光生成单元，其中该外耦合器件包括：
- 第一区域（5），其用于面向光生成单 元（2），该第一区域（5）是光学均质的并且具有在外耦合方向（4）上大于10µm的厚度，
- 第二区域（7），其具有比第一区域的折射率更小的折射率，以及
- 中间区域（6），其介于第一区域（5）与第二区域（7）之间，该中间区域（6）被结构化，
其中中间区域包括用于对中间区域结构化的颗粒（311），这些颗粒具有这样的折射率，该折射率a）小于第二区域的折射率，或者b）大于第一区域的折射率，并且其中所述颗粒分布在第二区域的表面上。
2.如权利要求1所限定的光源，其中光生成单元为有机发光二极管，该有机发光二极管包括阴极层（8）、阳极层（10）以及介于阴极层（8）与阳极层（10）之间的若干中间层（9），并且其中第一区域（5）的折射率与这些中间层（9）的折射率的平均值匹配。
3.如权利要求1所限定的光源，其中第一区域的折射率等于或大于1.7。
4.如权利要求1所限定的光源，其中第一区域包括第一层，该第一层为SiOxNy层。
5.如权利要求1所限定的光源，其中结构化的中间区域（6）包括成角度地定形的结构和呈圆形地定形的结构（11）中的至少一种。
6.如权利要求1所限定的光源，其中第二区域（7）包括具有表面的第二层，该表面具有形成中间区域的结构的表面结构（11）。
7.如权利要求1所限定的光源，其中外耦合器件（3；103；203；303）可通过将第一材料沉积在衬底表面上的结构（11；111；211；311）上而产生，其中在沉积之后，第一区域（5）包括光学均质的第一材料的第一层，该第一层具有比所述光的相干长度更大的厚度并且具有比衬底的折射率更大的折射率，第二区域（7）包括衬底的第二层，并且中间区域（6；106；206；306）包括中间层，该中间层包括所述结构（11；111；211；311）和第一材料。
8.一种用于产生如权利要求1所限定的光源的产生方法，该产生方法包括：
- 提供衬底，该衬底在衬底的表面上具有结构（11；111；211；311），
- 在具有结构（11；111；211；311）的表面上提供具有比衬底的折射率更大的折射率的第一材料，使得在所述结构（11；111；211；311）之上生成光学均质的第一层，该第一层具有比光的相干长度更大的厚度。
9.如权利要求8所限定的产生方法，其中第一材料通过化学气相沉积提供，该沉积以小于1的化学气相沉积数执行。
10.如权利要求8所限定的产生方法，其中在提供第一材料之后，对第一层的表面进行平滑。
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