CN114762111A - 包括具有光电元件的载体的设备及用于制造设备的方法 - Google Patents
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Abstract
一种光电设备,包括:透明的第一覆盖层;第一层部段(1.1)、尤其是中间层部段,被布置在透明的第一覆盖层上并且包括至少一个光电元件(15);以及第二层部段(1.2)、尤其是中间层部段,被布置在透明的第一覆盖层(11)上沿第一方向(x)与第一层部段相邻。第一层部段和第二层部段包括大致相似的折射率并且通过熔化并再固化材料(24)将第一层部段和第二层部段沿第一方向连接在一起。
Description
本发明要求于2019年12月6日提交的DE申请号10 2019 133 449.7、于2020年2月21日提交的DK申请号PA202070104、于2020年10月13日提交的DE申请号10 2020 126 792.4以及于2020年10月13日提交的DE申请号10 2020 126 793.2的优先权,其公开内容在此被全部并入。
技术领域
本发明涉及一种包括具有附接到载体上的光电元件的载体的设备以及一种用于制造这种设备的方法。
背景技术
具有附接到载体上的发光二极管(LED)的载体、尤其是箔,可以安装在交通工具的窗玻璃上或集成到交通工具的窗玻璃中,例如,以便向交通工具的驾驶员显示信息,诸如交通工具的速度或速度限制。由于制造的原因,此类载体的宽度受到限制。为了覆盖较大的区域,需要将几个载体彼此相邻地布置。
由于在窗玻璃上或覆盖层上或在窗玻璃中或覆盖层中彼此相邻地布置两个载体而在载体之间的界面处没有任何间隙,这在技术上面临困难,诸如交通工具中的乘客之类的人可以看到由于折射指数的变化而在界面处发生的反射。此外,在载体的主体处以及在两个相邻载体之间的界面处的不同透光率是可见的。载体的锐利边缘也可以是可见的,并且应当被消除。
此外,使用含有LED的载体来模拟各种三维形状。因此,技术上要求载体被分段并且在覆盖层上布置多个彼此相邻的部段而没有可见的边界。
因此,需要提供一种光电设备,其包括覆盖层以及安装在覆盖层上的至少两个载体,其中光电元件附接到至少两个载体,其中削减或消除上述缺陷中的至少一个。
本发明的另外的目的是提供一种包括该设备的交通工具以及一种用于制造该设备的方法。
发明内容
本发明的一个目的通过具有项目1的特征的光电设备来实现。此外,本发明的目的通过具有项目5的特征的光电设备、具有项目7的特征的光电设备、具有项目14的特征的交通工具以及分别具有项目15、16和17的特征的用于制造光电设备的方法来实现。在从属项目中阐述了本发明的有利的进一步改进和各方面。
在本申请的第一方面,提供了一种光电设备。光电设备包括透明的第一覆盖层、至少两个载体、多个光电元件和第二覆盖层。光电元件被构造为发射光并且被附接到至少两个载体。此外,至少两个载体被安装在第一覆盖层上。第二覆盖层被安装在承载光电元件的至少两个载体上。因此,具有光电元件的至少两个载体被夹在第一覆盖层和第二覆盖层之间。
第二覆盖层至少部分地具有比第一覆盖层更低的透光率。可替代地或附加地,第二覆盖层至少部分地具有比至少两个载体更低的透光率。
也可以表示为光透射的透光率是电磁辐射(尤其是可见光)通过介质透射的比例的度量。例如,由于介质中的吸收,可以使光衰减。
至少两个载体可以彼此相邻地布置在第一覆盖层上。相邻的载体之间的间隙的透光率可以比具有光电元件的载体的透光率更高。这些不同的透光率可以被第二覆盖层的降低的透光率覆盖,因此不太可见。例如,第二覆盖层可以提供烟色玻璃的效果。
在本申请中,即相对于本申请的第一方面和所有其它方面,载体可以是箔、尤其是柔性箔。箔可以由例如聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、多环芳族烃(PAK)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或任何其它合适的材料制成。
可以在载体上沉积一个或多个导电层,以便为安装在导电层上的光电元件提供电接触和再分布。
每个光电元件可以包括发光二极管(LED)或任何其它合适的发光元件。尤其是,光电元件可以是micro LED(μLED),其具有例如在微米范围内的小的横向尺寸。
光电元件可以发射一定波长的光或一定波长范围内的光,例如可见光或红外(IR)光或紫外(UV)光。
光电元件可以以阵列的形式布置在至少两个载体上,并且可以形成显示或显示的一部分。每个光电元件可以表示阵列的像素。可替代地,每个光电元件可以表示子像素。例如,在RGB像素阵列中,像素可以含有分别发射红光、绿光和蓝光的三个光电元件。
光电元件可以包括集成电路(IC)、尤其是半导体芯片或封装的半导体芯片。
第一覆盖层和第二覆盖层中的每一个可以由玻璃材料、塑料材料和/或任何其它合适的材料制成。第一覆盖层和第二覆盖层中的每一个可以仅含有一层或多层相同或不同的材料。
例如,可以通过印刷在第二覆盖层上的点或图案来实现第二覆盖层的降低的透光率。点和图案可以具有合适的形状并且可以以规则的或周期性的方式布置,或者可以以不规则的方式或任何其它合适的方式布置。此外,第二覆盖层可包括光吸收颗粒,其降低第二覆盖层的透光率。
透光率可以在第二覆盖层上均匀地降低或者可以变化。抖动可用于改变透光率。例如,在需要低透光率的区域中,印刷在第二覆盖层上的点的密度可以增加,而在具有较高透光率的区域中,点的密度可以减小。
可以仅在第二覆盖层的特定区域中降低透光率。
第二覆盖层可以是有色的或者可以具有黑白外观。
第二覆盖层可以在两个相邻的载体之间的界面处的区域中具有更低的透光率,其中在第二覆盖层的其它区域中,其透光率可以更高。这有助于补偿在两个相邻载体之间的界面处的更高的透光率,在该界面处,两个载体之间可能出现间隙。
可以用具有与两个载体的透光率相同或相似的透光率和/或与两个载体的折射率相同或相似的折射率的材料来填充至少两个载体中的两个相邻载体之间的间隙。下面将结合本申请的第二方面更详细地解释此类材料。
可替代地,两个相邻载体之间的间隙可以不被填充有材料,使得间隙含有空气或真空。
在本申请的第二方面,一种光电设备包括透明的第一覆盖层以及安装在第一覆盖层上的至少两个载体。此外,被构造为发射光的多个光电元件被附接到至少两个载体中的每一个。用具有与两个载体的透光率相同或相似的透光率的材料来填充至少两个载体中的两个相邻载体之间的间隙。另外地或可替代地,该材料的折射率与两个载体的折射率相似。
如果材料的透光率适合于载体的透光率,则填充间隙的材料使得两个相邻载体之间的界面不太可见。
此外,如果填充间隙的材料的折射率与载体的折射率相似,则在相邻载体之间的界面处发生的反射减少。
具有相似的透光率或折射率意味着填充材料的透光率或折射率分别与载体的透光率和折射率相差不大于1%或3%或5%或10%。
填充间隙的材料可以由例如硅氧烷、环氧树脂或任何其它合适的材料制成。该材料还可以包括颗粒。
光电设备可以包括安装在至少两个载体上的透明的第二覆盖层,使得至少两个载体连同附接到载体的光电元件一起被夹在第一载体与第二载体之间。
第二载体可以具有降低的透光率,如以上结合本发明的第一方面所解释的。
此外,可以在至少两个载体和/或填充两个相邻的载体之间的间隙的材料上印刷点或图案,以便进一步隐藏使用不同的材料。
填充材料可以通过使用点胶(英语:dispensing)、丝网印刷、喷涂、尤其是通过掩模或任何其它合适的方法沉积在相邻载体之间的间隙中。
在材料已经沉积在间隙中之后,可以去除从间隙中突出的材料,以便产生平滑的表面。
在一个实施例中,在至少两个载体附接到第一覆盖层之前,将粘合材料沉积在第一覆盖层上。然后,将至少两个载体压入粘合材料中。因此,部分粘合材料被挤压到相邻的载体之间的间隙中。在该实施例中,粘合材料的透光率与两个载体的透光率相同或相似,和/或粘合材料的折射率与两个载体的折射率相同或相似。因此,该粘合材料可用作填充材料。粘合材料可以例如由硅氧烷、环氧树脂或任何其它合适的材料制成。
在本申请的第三方面,光电设备包括透明的第一覆盖层以及安装在第一覆盖层上的至少两个载体。此外,被构造为发射光的多个光电元件附接到至少两个载体中的每一个。每个载体的透光率在相应载体与相邻载体之间的间隙的方向上变化。
每个载体的透光率可以在相应载体与相邻载体之间的间隙的方向上增加。因此,透光率在间隙附近可以高,而在远离间隙之处可以较低。这有助于使从载体到间隙的过渡对于观察者来说更不可见或更柔和、尤其是如果间隙含有空气或真空的话。也可以用以上结合本申请的第二方面所解释的材料来填充间隙。
朝向间隙的透光率的梯度可以是恒定的或稳定的或不恒定的或不稳定的。
可以通过相应载体上的穿孔(即通孔)和/或印刷在相应载体上的图案,来改变每个载体的透光率。在载体中穿孔的情况下,当载体被压在第一覆盖层上时,用于将载体安装到第一覆盖层上的粘合材料可以被挤压在孔中。粘合材料的透光率可以与两个载体的透光率相同或相似,和/或粘合材料的折射率与两个载体的折射率相同或相似,如以上结合申请的第二方面所解释的。
透明的第二覆盖层可以安装在至少两个载体上,使得载体连同光电元件一起布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间。
根据本申请的第一、第二或第三方面的光电设备可以是用于交通工具的窗玻璃,其中光电元件用于产生光和/或显示内容或任何其它光学特征。尤其是,光电设备可以是用于交通工具的顶棚内衬、全景顶棚、挡风玻璃、后窗和侧窗中的一个。
根据本发明的第四方面,一种交通工具包括第一、第二和第三方面之一的光电设备。
在本申请的第五方面,提供了一种用于制造光电设备的方法。该方法包括将至少两个载体安装在透明的第一覆盖层上,其中,被构造为发射光的多个光电元件附接到至少两个载体中的每一个,以及将第二覆盖层安装在至少两个载体上,其中,第二覆盖层至少部分地具有比第一覆盖层和/或至少两个载体更低的透光率。
根据第五方面的方法可用于制造根据第一方面的光电设备。
根据第五方面的方法可以包括以上结合根据第一方面的光电设备公开的实施例。
在本申请的第六方面,提供了一种用于制造光电设备的方法。该方法包括将至少两个载体安装在透明的第一覆盖层上,其中,被构造为发射光的多个光电元件附接到至少两个载体中的每一个,以及用材料填充至少两个载体中的两个相邻的载体之间的间隙,该材料的透光率与两个载体的透光率相同或相似,和/或该材料的折射率与两个载体的折射率相同或相似。
根据第六方面的方法可用于制造根据第二方面的光电设备。
根据第六方面的方法可以包括以上结合根据第二方面的光电设备公开的实施例。
在本申请的第七方面,提供了一种用于制造光电设备的方法。该方法包括将至少两个载体安装在透明的第一覆盖层上,其中被构造为发射光的多个光电元件附接到至少两个载体中的每一个,并且其中每个载体的透光率在相应载体与相邻载体之间的间隙的方向上变化。
根据第七方面的方法可用于制造根据第三方面的光电设备。
根据第七方面的方法可以包括以上结合根据第三方面的光电设备公开的实施例。
本发明的一些实施例提供了一种光电设备,包括:透明的第一覆盖层;第一层部段、尤其是中间层部段,其包括布置在透明的第一覆盖层上的至少一个光电元件;以及第二层部段、尤其是中间层部段,其布置在透明的第一覆盖层上在第一方向上与第一层部段相邻。第一层部段和第二层部段包括大致相似的折射率并通过熔化并再固化材料在第一方向上连接在一起,以机械地连接第一层部段和第二层部段。第一层部段和第二层部段中的每一个形成相应的边界区域,其中第一层部段和第二层部段连接在一起,其中边界区域包括熔化并再固化材料、或由其组成、或至少与其接触。
在一些方面,第三层部段、尤其是中间层部段,布置在透明的第一覆盖层上在第二方向上与第一层部段相邻,其中第二方向不同于第一方向,尤其是第一方向和第二方向彼此垂直地取向。第一层部段和第三层部段包括大致相似的折射率,并通过熔化并再固化材料在第二方向上连接在一起,以机械地连接第一层部段和第三层部段。第一层部段和第三层部段中的每一个形成相应的边界区域,其中第一层部段和第三层部段连接在一起,其中边界区域包括熔化并再固化材料、或由其组成、或至少与其接触。
层部段允许在透明的第一覆盖层与透明的第二覆盖层之间形成较大的层,例如所谓的中间层。因此,可以通过使用在第一方向和/或第二方向上连接在一起的层部段来形成对应于较大层的大的表面积。
层部段可以是相当薄和柔性的。因此,它们可以由更易受影响的材料组成,诸如箔材料。由于尺寸较小的层部段比尺寸较大的层部段更容易处理,因此使用较小的层部段并由层部段形成较大的层使得简化了生产过程。此外,与较大的单个层相比,在例如透明的覆盖层的弯曲表面上布置层部段可以更容易。使用较小的层部段并由层部段在透明的覆盖层上构建较大的层,在段出现故障的情况下还可以简化可能的返工,或者如果仅使用“良好的”段用于最终组装,则无需返工。
至少一个光电元件布置在第一层部段上。在一些方面,至少一个光电元件布置在每个层部段上、多个层部段上、或仅布置在一个层部段上。因此,可以存在没有光电元件布置在其上的层部段、和/或具有一个或多个光电元件布置在其上的层部段。
在一些方面,熔化并再固化材料包括以下项或由其组成:第一层部段的材料、第二层部段的材料、或第一层部段和第二层部段的材料的组合。
在一些方面,熔化并再固化材料包括以下项或由其组成:第一层部段的材料、第三层部段的材料、或第一层部段和第三层部段的材料的组合。
在一些方面,制成熔化并再固化材料的材料与第一层部段、第二层部段和第三层部段之一的材料不同。
因此,熔化并再固化材料可以通过熔化并固化第一层部段和/或第二层部段的边界区域由第一层部段的材料、第二层部段的材料、或第一层部段和第二层部段的材料的组合形成。然而,熔化并再固化材料也可以至少部分地由不同于第一层部段和第二层部段之一的材料的材料形成,尤其是,它可以由具有比第一层部段和第二层部段之一的材料更低的熔化温度的材料形成。
在一些方面,熔化并再固化材料包括与第一层部段和/或第二层部段相似的折射率。由此,能够提高光电设备的透明度。
层部段可以是至少部分透明的,并且包括以下材料或由以下材料组成,诸如高级或低级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、(无色)聚酰亚胺(PI)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或基于离聚物的层。尤其是,层部段可以包括至少部分透明的塑料或由其组成、尤其是至少部分透明的箔。层部段的高度可以例如小于1mm、尤其是小于500μm、甚至更尤其是小于200μm。
透明的第一覆盖层可以是至少部分透明的,并且包括材料或由其组成,诸如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或基于离聚物的体系。尤其是,透明的第一覆盖层可以包括至少部分透明的塑料或由其组成、尤其是至少部分透明的箔。
在一些方面,至少一个光电元件可以是发光二极管(LED),其为体积发射器或表面发射器。至少一个光电元件可以被单独地控制。因此,可以在光电设备中控制光分布。例如,可以通过单独控制提供给每个光电元件的电流来实现至少一个光电元件的单独控制。LED可形成像素或子像素并发射选定颜色的光,例如RGB像素。
在一些方面,至少一个光电元件(尤其是LED)可以小于300μm、尤其是小于150μm。利用这些空间扩展,至少一个光电电子元件对于人眼来说几乎是不可见的。
在一些实施例中,至少一个光电元件是LED。尤其是,LED可以被称为mini LED,它是一种小型的LED,例如边缘长度小于200μm、尤其是小于40μm、尤其是在200μm-10μm范围内。另一个范围是在150μm-40μm之间。然而,LED也可以被称为micro LED(也称为μLED)或μLED芯片、尤其是对于边缘长度在100μm-10μm范围内的情况。
mini LED或μLED芯片可用作光电元件。mini LED或μLED芯片可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。mini LED或μLED芯片可形成像素或子像素并发射选定颜色的光,例如RGB像素。在优选实施例中,mini LED或μLED芯片可以是未封装的半导体芯片。未封装是指芯片在其半导体层周围没有外壳,例如未封装的半导体管芯。
在一些方面,至少一个光电元件可以是传感器、尤其是光敏传感器,诸如光电二极管。
在一些方面,光电设备可以包括连接器区域和编程区域,被布置为邻近第一层部段并且被电耦连到至少一个光电元件以控制光电元件并向其提供能量。
另外的实施例提供了一种光电系统,其包括布置在两个透明板尤其是玻璃板之间的根据前述任一方面的光电设备,其中透明的第一覆盖层可形成透明板中的一个。
在一些方面,光电系统形成交通工具的至少部分透明的窗玻璃,尤其是交通工具的挡风玻璃或窗玻璃。因此,窗格(尤其是挡风玻璃或窗玻璃)包括至少一个光电元件,以至少部分地照亮窗格和/或在窗格的至少部分上显示信息。
光电系统可以是任何其它表面的一部分,例如交通工具的顶棚或外表面。因此,光电系统可以具有3维形状和/或其可以布置在弯曲的表面上。因此,顶棚或外表面包括至少一个光电元件,以至少部分地照亮顶棚或外表面,和/或在顶棚或外表面的至少一部分上显示信息。
尤其与例如交通工具挡风玻璃尺寸的完整层相比,小的层部段的制造可以更容易且更具成本效益。因此,通过在例如透明的覆盖层上布置两个或更多个彼此相邻的层部段,可以提供一种制造具有特别大尺寸的光电系统的更简单且成本有效的方法。此外,更容易将彼此相邻的层部段布置在例如具有3维形状的透明的覆盖层上,就像层部段具有与透明的覆盖层相同的尺寸。
一些实施例提供了一种用于制造光电电子设备的方法,包括以下步骤:
-提供临时载体层,
-在临时载体层上布置第一层部段,该第一层部段包括至少一个光电元件,
-在临时载体层上在第一方向上与第一层部段相邻地布置第二层部段,其中第一层部段和第二层部段包括大致相似的折射率,
-将第一层部段和第二层部段连接在一起,使得熔化并再固化材料在第一方向上布置在第一层部段和第二层部段的相邻边缘之间。
在一些方面,在第一方向上与第一层部段相邻地布置第二层部段的步骤包括使第一层部段和第二层部段在第一层部段和第二层部段的边缘区域中重叠。
在一些方面,将第一层部段和第二层部段连接在一起的步骤包括至少加热第一层部段和/或第二层部段的边界区域,使得重叠层部段流入第一层部段和第二层部段之间的间隙中,从而形成熔化并再固化材料。尤其是,间隙可由重叠的层部段下方的开口形成,该开口由重叠第一层部段和第二层部段而产生。
在一些方面,将第一层部段和第二层部段连接在一起的步骤包括加热至少第一层部段和/或第二层部段的边界区域,使得由第一层部段和/或第二层部段的材料形成熔化并再固化材料。因此,第一层部段和第二层部段可在第一方向上彼此相邻地布置,具有预定距离、尤其是小于1mm的距离。因此,当加热至少第一层部段和/或第二层部段的边界区域时,至少第一层部段和/或第二层部段的边界区域的材料流入第一层部段和第二层部段之间的间隙。
在一些方面,可以通过使用例如烘箱、局部施加的激光、红外加热器或至少局部加热临时载体层,来加热第一层部段和/或第二层部段的边界区域。在一些方面,可以在真空气氛中加热第一层部段和/或第二层部段的边界区域,以避免气穴,从而增加光电设备的透明度。
在一些方面,临时载体层可以包括具有良好导热性的材料或由其组成,例如金属。
在一些方面,将第一层部段和第二层部段连接在一起的步骤包括部分化学溶解第一层部段和/或第二层部段,使得熔化并再固化材料由第一层部段和/或第二层部段的材料形成。因此,第一层部段和第二层部段可在第一方向上彼此相邻地布置,具有预定距离、尤其是小于1mm的距离。因此,当部分化学溶解至少第一层部段和/或第二层部段的边界区域时,至少第一层部段和/或第二层部段的边界区域的材料流入第一层部段和第二层部段之间的间隙。
在一些方面,该方法还包括以下步骤:
-在临时载体层上在第一方向上与第一层部段相邻地布置第三层部段,该第三层部段与第二层部段相对置,
-在第一层部段、第二层部段和第三层部段的顶部上布置第四层部段,
其中,第一层部段、第二层部段、第三层部段和第四层部段包括大致相似的折射率,并且可选地包括相似的材料或由其组成。
在一些方面,该方法还包括以下步骤:将第二层部段、第三层部段和第四层部段连接在一起,使得熔化并再固化材料被布置在第二层部段、第三层部段和第四层部段的相邻边缘之间,使得第一层部段被第二层部段、第三层部段和第四层部段覆盖。
另外的实施例提供了一种用于制造光电设备的方法,包括以下步骤:
-提供临时载体层,
-在临时载体层上布置第一层部段,该第一层部段包括至少一个光电元件,
-在第一层部段上布置第二层部段,使得第二层部段与第一层部段的至少一个边缘区域重叠,其中,第一层部段和第二层部段包括大致相似的折射率,
-将第一层部段和第二层部段连接在一起,使得第二层部段紧靠第一层部段的轮廓。
在一些方面,可以通过熔化并再固化第一层部段和第二层部段的相邻边缘之间的材料,或者通过深拉第二层部段,来执行将第一层部段和第二层部段连接在一起的步骤。
在一些方面,第二层部段与第一层部段完全重叠。
在一些方面,第二层部段至少部分地在第一层的边缘上方延伸。
在一些方面,该方法还包括以下步骤:从临时载体层移除连接的层部段并将它们布置在透明的第一覆盖层上。
本发明的目的通过以下来实现:一种光电设备,其包括至少部分透明的第一覆盖层、第二覆盖层和至少一个第一层部段。至少一个第一层部段尤其是中间层部段,其布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间并且承载多个光电光源的布置。光电光源可嵌入在第一层部段内或布置在第一层部段的上表面区域上。尤其是,当在光电设备的俯视图中观察时,多个光电光源的布置具有限定的形状,该限定的形状具有限定的轮廓。例如,光电设备的俯视图可以与例如第一覆盖层的俯视图相关。此外,第一层部段具有与多个光电光源的布置相同的形状和轮廓。
如果第一层部段具有多个光电光源的布置,并且第一层部段具有与多个光电光源的布置不同的形状和不同的轮廓,由于第一层部段和周围介质之间的折射率差、尤其是当光源接通时,第一层部段的轮廓—与光电光源的布置的轮廓不匹配—是可见的。换言之,当光电光源接通时,由于光在第一层部段内的传播以及光在第一层部段的轮廓处的外部耦连,不仅光电光源可以点亮,而且第一层部段的轮廓可以被照亮。由于光电设备的用户可能感到中间层轮廓的照明令人烦扰,因此中间层轮廓的照明可能是不希望的光提取方式。
然而,如果第一层部段承载多个光电光源的布置,并且第一层部段具有与多个光电光源的布置相同的形状和轮廓,在第一层部段的轮廓处的扰乱性光提取以及进而第一层部段的轮廓的可见性被延伸至多个光电光源的布置的轮廓上。因此,由于第一层部段和周围介质之间的折射率差,第一层部段的轮廓的照明不再会扰乱光电设备的用户。
术语“轮廓”可以是指外轮廓和/或内轮廓。多个光电光源的布置的轮廓以及因此第一层部段的轮廓例如可以是环形,其中内环可以是内轮廓,并且外环可以是外轮廓。
然而,多个光电光源的布置的轮廓以及进而第一层部段的轮廓可以是任何其它形状,例如圆形、矩形、箭头、任何符号或指示符,并且可以没有内轮廓。此外,轮廓不需要是连续的,并且可以由多个较小部段组成。
在一些实施例中,光电设备还包括至少一个第二层部段。尤其是,第二层部段是中间层部段,其布置在与第一覆盖层和第二覆盖层之间的至少一个第一层相同的层中。第二层部段包括第二边缘,第二边缘与第一层部段的轮廓的至少第一部分互补地成形。此外,第二层部段邻近第一层部段布置,使得第二边缘邻近轮廓的第一部分。
术语“第二边缘”可以涉及第二层部段的外边缘或内边缘。第二层部段的第二边缘可以是例如环形的内环的至少一部分,或者它可以是第二层部段的任何形状的外轮廓的至少一部分。第二层部段的第二边缘可以是任何形状。例如,它可以是圆形、矩形、箭头、任何符号、指示符、或上述形状中任何一种形状的至少一部分的负形(英语:negative)。
例如,第一层部段的轮廓的第一部分可以包括曲线和/或包括弯折的线。因此,与第一层部段的轮廓的第一部分互补地成形的第二边缘可以包括曲线和/或包括弯折的线,其与第一层部段的轮廓的曲线和/或包括弯折的线互补地成形。
在一些实施例中,第二边缘与第一层部段的轮廓的至少第一部分互补地成形,并且第二层部段邻近第一层部段布置,使得第二边缘邻近轮廓的第一部分。换言之,第二边缘和第一层部段的轮廓的第一部分可以相互配合,例如被拼在一起的两个拼图块。然而,与拼图相反,通常没有互锁的部分。
在一些实施例中,第二层部段由以下之一形成:
熔融材料层,或
粘合剂层、尤其是热熔粘合剂层,或
树脂、诸如PVB或EVA。
在一些实施例中,第二层部段可以将第一层部段包围在同一层中。第二层部段可以具有与第一层部段相同的高度,但是第二层部段也可以具有不同于第一层部段的高度、尤其是比第一层部段的高度更大的高度。因此,第二层部段不仅可在周向方向包围第一层部段,而且第一层部段可完全嵌入在第二层部段中。
在一些实施例中,第二边缘与轮廓的第一部分接触、尤其是直接接触、尤其是在轮廓的第一部分的整个长度。因此,在第一层部段和第二层部段的材料之间可以出现折射率差。然而,可以在第二边缘和轮廓的第一部分之间以及因此在第一层部段和第二层部段之间布置小间隙、尤其是空气间隙。因此,在第一层部段和间隙内的空气之间可以出现折射率差。
在一些实施例中,轮廓和第二边缘都在周向方向闭合并且第二边缘在轮廓的完整周围长度与轮廓互补地成形。第一层部段例如可以具有圆形、矩形或任何所需符号的形状,而第二层部段例如可以包括将第一层部段的形状切除的层部段。因此,第二层部段的切口的轮廓可以形成第二边缘。
在一些实施例中,光电光源均匀地分布在至少一个第一层部段上。每个光电光源可以形成像素,其中光电光源可以分布在至少一个第一层部段的表面区域上,以便获得期望的分辨率。因此,可以由像素的数量除以像素被布置在其上的表面面积来定义分辨率。
在一些实施例中,使用LED作为光电光源。尤其是,LED可以被称为mini LED,它是一种小型LED,例如边缘长度小于200μm、尤其是小于40μm、尤其是在200μm至10μm范围内。另一个范围是在150μm-40μm之间。然而,LED也可以被称为micro LED(也称为μLED)或μLED芯片、尤其是对于边缘长度在100μm至10μm范围内的情况。
mini LED或μLED芯片可用作光电光源。mini LED或μLED芯片可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。在优选实施例中,mini LED或μLED芯片可以是未封装的半导体芯片。未封装是指芯片在其半导体层周围没有外壳,例如未封装的半导体管芯。
在一些实施例中,每个光电光源可以包括被构造为发射选定颜色的光的mini LED或μLED芯片。在一些实施例中,每个光电光源可以包括一个或多个mini LED或μLED芯片,例如包括三个mini LED或μLED芯片的RGB像素。RGB像素可以例如发射红色、绿色和蓝色以及任何混合颜色的光。
在一些实施例中,RGB像素还可以包括一个或多个集成电路(IC)、尤其是小集成电路,例如微集成电路(μIC)。
在一些实施例中,第一层部段的尺寸显著小于第一覆盖层的尺寸,尤其是当在光电设备的俯视图中看时。因此,形成例如符号或指示符的多个光电光源的布置可以仅照亮第一覆盖层的小区域,从而照亮光电设备的小区域。在一些实施例中,第一层部段可以在第一覆盖层和第二覆盖层之间形成小的显示,其中显示的尺寸显著小于第一覆盖层的尺寸。显著更小例如可以是指第一层部段的尺寸在第一覆盖层尺寸的0.5-20%的范围内。
在一些实施例中,第一层部段被布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间,使得尤其是当在光电设备的俯视图中观察时,第一层部段不被布置在第一覆盖层的边界区域内。尤其是,第一覆盖层的边界区域从第一覆盖层的外边缘向第一覆盖层的内部延伸至少大约5mm。
在一些实施例中,第一层部段包括沿第一层部段的轮廓在垂直方向延伸的表面侧。第一层部段的材料在表面侧上可以包括以下的至少一种:散射颗粒、缺陷和空隙。可以例如通过激光切割工艺形成散射颗粒、缺陷或空隙,该激光切割工艺用于获得第一层部段的轮廓。垂直方向尤其可以是垂直于光电设备的层的方向。
散射颗粒、缺陷和/或空隙可以增加第一层部段与邻近第一层部段布置的任何其它层部段之间的折射率差。
在一些实施例中,光电设备还包括至少一个第三层部段。尤其是,第三层部段是中间层部段,其布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间的与至少一个第一层部段相同的层中。第三层部段包括至少一条导线,优选两条导线,尤其是用于向多个光电光源提供电能和/或数据信号。第三层部段还包括第三边缘,该第三边缘与第一层部段的轮廓的至少第二部分互补地成形。此外,第三层部段邻近第一层部段布置,使得第三边缘邻近轮廓的第二部分。
术语“第三边缘”涉及第三层部段的外边缘或内边缘。第三层部段的第三边缘可以是例如环形的内环的至少一部分,或者它可以是第三层部段的任何形状的外轮廓的至少一部分。然而,优选的是,第三边缘与第一层部段的任何形状的外轮廓的一部分互补地形成。
在一些实施例中,第三边缘与轮廓的第二部分接触,尤其是直接接触,尤其是在轮廓的第二部分的整个长度。因此,在第一层部段和第三层部段的材料之间会出现折射率差。然而,可以在轮廓的第三边缘和第二部分之间以及因此在第一层部段和第三层部段之间布置小间隙,尤其是空气间隙。因此,在第一层部段和间隙内的空气之间会出现折射率差。
在一些实施例中,第三层部段包括表面侧,其在第三边缘在垂直方向延伸。第三层部段的材料在表面侧上可以包括以下的至少一种:散射颗粒、缺陷和空隙。垂直方向可以尤其是垂直于光电设备的层的方向。
在一些实施例中,第一层部段和/或第二层部段和/或第三层部段由一个整件制成。多个穿孔可以在第一层部段的轮廓延伸,以将层部段彼此区分,同时层部段保持为一个整件。尤其是,第一层部段和/或第二层部段和/或第三层部段由彼此连接的相同材料制成。可以通过在第一层部段的轮廓延伸的多个穿孔来区分单个层部段。由于穿孔的存在,第一层部段的轮廓会变得凹凸不平,因此第一层部段和/或第二层部段和/或第三层部段之间的折射率差会增加。
在一些实施例中,第一层部段和第三层部段由一个整件制成。多个穿孔可以在第一层部段的轮廓的第二部分延伸,该第二部分与第三层部段的第三边缘互补地成形。第一层部段可包括多个光电光源的布置,而第三层部段可包括至少一条导线,优选两条导线,尤其是用于向多个光电光源提供电能和/或数据信号。
在一些实施例中,第一层部段、第二层部段和第三层部段由一个整件制成。多个穿孔可在与第二层部段的第二边缘以及第三层部段的第三边缘互补地成形的第一层部段的整个轮廓延伸。第一层部段可以包括多个光电光源的布置,第三层部段可以包括至少一条导线,优选两条导线,尤其是向多个光电光源提供电能和/或数据信号,并且第二层部段可以在周向方向包围第一层部段和第三层部段。
在一些实施例中,第一层部段和第二层部段、和/或第一层部段和第三层部段具有不同的折射率。在一些实施例中,第一层部段的折射率与任何层部段和/或第一覆盖层和第二覆盖层的折射率不同。因此,来自传播通过第一层部段的多个光电光源的光在第一层部段与任何层部段之间和/或第一层部段与第一覆盖层和/或第二覆盖层之间的边界区域中散射。
在一些实施例中,至少一个层部段且优选所有层部段由至少部分透明的或黑化材料组成,或包括至少部分透明的或黑化材料。通过使用黑化材料,可以减小在第一层部段与任何层部段之间、和/或第一层部段与第一覆盖层和/或第二覆盖层之间的边界区域中散射的光的影响。
在本发明的另一个实施例中,提供了一种制造光电设备的方法。该方法包括以下步骤:提供至少一个第一层部段,第一层部段、尤其是中间层部段,其承载多个光电光源的布置。多个光电光源的布置具有限定的形状,该限定的形状具有限定的轮廓,并且第一层部段具有与多个光电光源的布置相同的形状和相同的轮廓。该方法还包括提供至少透明的第一覆盖层和第二覆盖层的步骤,以及在第一覆盖层和第二覆盖层之间布置第一层部段的步骤。
在一些实施例中,提供至少一个第一层部段的步骤包括从较大的第一层中提供、尤其是切割或激光切割第一层部段的步骤。因此,至少当在光电设备的俯视图中观察时,第一层部段具有与多个光电光源的布置相同的形状和轮廓。
在一些实施例中,方法还包括在第一覆盖层和第二覆盖层之间布置第二层部段的步骤,其中第二层部段的第二边缘与轮廓的第一部分相邻。尤其是,第二边缘与第一层部段的轮廓的至少第一部分互补地成形。
在一些实施例中,第二层部段布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间位于第一层部段之前。第二层部段可以是例如热熔粘合剂层,诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)层,其布置在第一覆盖层和第二覆盖层中的至少一个上,并且第一层部段可以位于第二层部段上或在第二层部段处于熔化或至少软化的状态下被压入第二层部段中。因此,由于第二层部段的熔化或至少软化的材料跟随第一层部段的轮廓,第二边缘可以与第一层部段的轮廓的至少第一部分互补地成形。
可替代地,第一层部段布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间位于第二层部段之前。因此,第二层部段可以与第一层部段相邻地布置,以便将两个拼图块拼接在一起。
在一些实施例中,提供第一层部段的步骤包括将第一层部段的表面侧暴露于激光的步骤。表面侧在第一层部段的轮廓在垂直方向延伸。可选地,将表面侧暴露于激光的步骤可以是激光切割步骤。由于将第一层部段的表面侧暴露于激光,在第一层部段的表面侧上产生小缺陷或空隙。尤其是,当使用激光切割步骤从第一层中切割出第一层部段时,在第一层部段的材料中在其表面上产生烧痕和结块材料形式的小缺陷和空隙。
在一些实施例中,方法还包括在第一层部段的表面侧上提供散射颗粒的步骤。尤其是,表面侧在第一层部段的轮廓在垂直方向延伸。
在一些实施例中,方法还包括在第一覆盖层和第二覆盖层之间的与至少一个第一层部段相同的层中提供第三层部段的步骤。第三层部段包括至少一条导线,优选两条导线,以及第三边缘。第三边缘与第一层部段的轮廓的至少第二部分互补地成形。
在一些实施例中,方法还包括以下步骤:将第三层部段布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间与第一层部段相邻,使得第三边缘与轮廓的第二部分相邻。
在一些实施例中,第二层部段布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间位于第一层部段和第三层部段之前。第二层部段可以是例如热熔粘合剂层,例如PVB或EVA层,其布置在第一覆盖层与第二覆盖层中的至少一者上,并且第一层部段与第三层部段可位于第二层部段上,或者在第二层部段处于熔化或至少软化的状态下压入第二层部段中。
可替代地,第一层部段以及第三层部段布置在第一覆盖层与第二覆盖层之间位于第二层部段之前。因此,第二层部段可以与第一层部段和第三层部段相邻地布置,以便将拼图块拼在一起。
在一些实施例中,方法还包括在第三层部段的表面侧中提供散射元件、缺陷和/或空隙的步骤。第三层部段的表面侧在第三层部段的第三边缘在垂直方向延伸。尤其是,垂直方向可以是垂直于光电设备的层的方向。在第三层部段的表面侧中提供散射元件、缺陷和/或空隙的步骤可以包括例如将表面侧暴露于激光的步骤、激光切割步骤、或将散射颗粒施加到表面侧的步骤。将散射颗粒施加到表面侧的步骤可以包括例如丝网印刷或模版印刷工艺、以及将散射颗粒喷射到表面侧。
在一些实施例中,方法还包括在第三层部段中产生一系列穿孔的步骤。该一系列穿孔优选地邻近第三边缘延伸,并且穿孔可与第三边缘相交。在每两个穿孔之间,至少一条导线可以被引导通过,以仍然允许电能和/或数据信号被传送到多个光电光源。通过产生一系列穿孔,第三边缘会变得凹凸不平,因此第一层和第三层之间的折射率差会增加。
在一些实施例中,光电设备或装置包括第一层(也称为第一层部段或载体或载体层)、以及第一覆盖层和第二覆盖层。第一覆盖层和第二覆盖层也可以是一层,因此,它们可以被称为第一覆盖层和第二覆盖层。第一层可布置在第一覆盖层与第二覆盖层之间。第一层可承载至少一个光电元件或光电光源,和/或至少一个光电元件或光电光源可部分地或完全地嵌入第一层中。
在一些实施例中,第一层可以是至少部分透明的,并且包括材料或由其组成,诸如高级或低级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、(无色)聚酰亚胺(PI)、聚氨酯(PU)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、多环芳烃(PAK)或任何其它合适的材料。尤其是,层部段可以包括至少部分透明的塑料或由其组成,尤其是至少部分透明的箔,尤其是柔性箔。
第一覆盖层和第二覆盖层中的每一个可以由玻璃材料、塑料材料和/或任何其它合适的材料制成。第一覆盖层和第二覆盖层中的每一个可以仅含有相同或不同材料的一个层或多个层。
在一些实施例中,光电设备还包括至少一个辅助层,该辅助层也被称为第二层部段、第三层部段或第四层部段。第一辅助层可布置在第一层和第一覆盖层之间,并且可选地,第二辅助层可布置在第一层和第二覆盖层之间。
至少一个辅助层可以由以下之一形成:
熔融材料层,或
粘合剂层,尤其是热熔粘合剂层,
树脂,诸如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB),或基于离聚物的体系。
在一些实施例中,至少一个辅助层可闭合同一层中的第一层。至少一个辅助层可以具有与第一层相同的高度,但是至少一个辅助层也可以具有与第一层不同的高度,尤其是更大的高度。由于第一层能够完全嵌入至少一个辅助层中,至少一个辅助层不仅在周向方向包围第一层。
在一些实施例中,至少一个辅助层可以是至少部分透明的。在一些实施例中,可以使至少一个辅助层变黑,从而产生至少部分透明的辅助层。如果光电设备包括多于一个的辅助层,则可以使无辅助层、一个辅助层、选定的辅助层或所有辅助层变黑。
在一些实施例中,至少一个光电元件或光电光源,尤其是LED,可以小于300μm,尤其是小于150μm。通过这些空间扩展,至少一个光电元件或光电光源对于人眼来说几乎是不可见的。
在一些实施例中,至少一个光电元件或光电光源是LED。尤其是,LED可以被称为mini LED,它是一种小的LED,例如边缘长度小于200μm,尤其是小于40μm,尤其是在200μm至10μm范围内。另一个范围是在150μm至40μm之间。
LED也可以被称为micro LED(也称为μLED)或μLED芯片,尤其是对于边缘长度在100μm至10μm范围内的情况。在一些实施例中,LED可以具有90×150μm的空间尺寸,或者LED可以具有75×125μm的空间尺寸。
在一些实施例中,mini LED或μLED芯片可以是未封装的半导体芯片。未封装是指芯片在其半导体层周围没有外壳,例如未封装的半导体管芯。在一些实施例中,未封装是指芯片不含任何有机材料。因此,未封装的器件不含有机化合物,该有机化合物含有共价键合的碳。
在一些实施例中,每个光电元件或光电光源可以包括被构造为发射选定颜色的光的mini LED或μLED芯片。在一些实施例中,每个光电元件或光电光源可以包括一个或多个mini LED或μLED芯片,例如包括三个mini LED或μLED芯片的RGB像素。RGB像素可以例如发射红色、绿色和蓝色以及任何混合颜色的光。
在一些实施例中,RGB像素还可以包括一个或多个集成电路(IC),尤其是小集成电路,例如微集成电路(μIC)。
在一些实施例中,光电设备包括至少一条导线,并且优选地包括两条导线,尤其是用于向至少一个光电元件或光电光源提供电能和/或数据信号。
在一些实施例中,第一层承载至少一条导线。然而,在一些实施例中,至少一个辅助层可以承载至少一条导线。
在一些实施例中,至少一条导线可以是导电材料,例如铜。至少一条导线可以被涂覆和/或黑化,以降低至少一条导线的外表面区域的反射率。
涂层可以是例如钯或钼涂层。在一些实施例中,至少一条导线的宽度可以在5μm至50μm的范围内。
在一些实施例中,至少一条导线可以形成为导电网,尤其是金属网。网可以被涂覆和/或黑化,尤其是为了降低导电网的外表面区域的反射率。
涂层可以是例如钯或钼涂层。
在一些实施例中,光电设备或装置包括层堆叠,层堆叠包括第一层以及第一覆盖层和第二覆盖层。尤其是,第一层为中间层,其布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间。在第一层上设置至少一个电子或光电元件,尤其是光电光源,层堆叠的至少一个层并且优选层堆叠的所有层是至少部分透明的。层堆叠包括至少一个导电层,该导电层布置在层堆叠的两个相邻层之间或嵌入在一个层中。
在一些实施例中,至少一个导电层包括至少一条导线,该导线电连接到光电光源的接触焊盘。至少一个导电层可以由良好的导电和导热材料制成,例如铜、银、金和铝。至少一个导电层并且尤其是至少一条导线可以被涂覆和/或黑化,以降低至少一条导线的外表面区域的反射率。涂层可以是例如钯或钼涂层。在一些实施例中,至少一条电线可以具有在5μm至50μm范围内的宽度。
至少一个导电层可以包括导电网格,例如金属网格,尤其是铜网格。该网格可以具有节点以及节点之间的互连,其中,优选地,至少大部分互连不被阻断。因此,至少一个导电层可以是结构化的,并且包括彼此连接的多条导线。
网格可以具有规则或不规则图案,其中不规则图案可以是优选的,因为不规则图案可以增加导电层的透明度。其原因可能是不规则的图案更难被人眼察觉。
在一些实施例中,导电网格被涂覆和/或黑化,尤其是为了降低导电网格的外表面区域的反射率。涂层可以是例如钯或钼涂层。
本文的光电设备或装置的至少一些实施例可以布置在非平坦或弯曲表面上,例如布置在交通工具或建筑物的外部或内部。这尤其是可能的,因为本文的光电设备或装置的至少一些实施例可以基于柔性的层结构来构建。
因此,本发明还涉及一种更大的实体,诸如交通工具或建筑物,其在外部或内部、尤其是在外部或内部表面上包括至少一个光电设备或装置。
借助于示例性实施例的描述并不限制本发明。相反,本发明包括任何新的特征以及特征的任何组合,其部分地包括专利权利要求中的特征的任何组合,即使该特征或该组合本身在专利权利要求或示例性实施例中并未明确说明。
附图说明
以下附图的描述可以进一步说明和解释示例性实施例。功能相同或具有相同效果的部件用相同的附图标记表示。相同或有效相同的部件可以仅参照它们首次出现的附图来描述。不必在附图中重复它们的描述。附图中示出:
图1A和图1B是光电设备的示意图,该光电设备包括第一覆盖层、多个具有LED的载体和第二覆盖层;
图1C是附接到第一覆盖层的具有LED的载体的示意图;
图2A和图2B是在白天和夜晚在挡风玻璃中平视显示器的示意图;
图3是根据第一方面的光电设备的示意图;
图4A和图4B是根据第二方面的光电设备的示意图;
图5是根据第三方面的光电设备的示意图;
图6是根据本发明的光电设备的示意图;
图7是根据本发明的另一种光电电子设备的示意图;
图8是根据本发明的另一种光电电子设备的示意图;
图9A和图9B是制造根据本发明的光电设备的方法的步骤的横截面图;
图10A和图10B是制造根据本发明的另一种光电设备的方法的步骤的横截面图;
图11A和图11B是制造根据本发明的另一种光电设备的方法的步骤的横截面图;
图12A至图12C是制造根据本发明的另一种光电设备的方法的步骤的横截面图;
图13A和图13B是制造根据本发明的光电设备的另一种方法的步骤的横截面图;
图14A和图14B是制造根据本发明的光电设备的另一种方法的步骤的横截面图;
图15是根据本发明的光电设备的俯视图;
图16A是中间层的示意图,该中间层装配有光电光源的布置;
图16B是中间层的示意图,该中间层装配有布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间的光电光源的布置;
图16C是中间层的示意图,该中间层装配有光电光源的布置,当光电光源接通时,该光电光源布置在第一覆盖层和第二覆盖层之间;
图17A是中间层的示意图,该中间层装配有光电光源的布置,该光电光源具有围绕该布置的切割线;
图17B是中间层的示意图,该中间层装配有光电光源的装置,该光电光源在沿该装置的轮廓被切割;
图17C和图17D是根据本发明的光电设备的示意图;
图17E是当光电设备工作时根据本发明的光电设备的示意图;
图18A是根据本发明的另一种光电设备的示意图;
图18B和图18C是当光电设备工作时根据本发明的光电设备的示意图;以及
图19A和图19B是当光电设备工作时根据本发明的光电设备的示意图,包括第一层部段和第三层部段之间的接触区域的详细视图。
具体实施方式
图1A和图1B分别以横截面和俯视图示出光电设备10。光电设备10可以是例如顶棚内衬、全景顶棚、挡风玻璃、后窗或交通工具的侧窗。光电设备10包括透明的第一覆盖层11、至少两个载体12(这里示出了多个载体12)、以及透明的第二覆盖层13。
第一覆盖层11由玻璃制成,其厚度例如在3mm至4mm的范围内。图1A中的第一覆盖层11的上表面形成光电设备10的面向交通工具外部的外表面。
载体12安装在第一覆盖层11上并且彼此相邻地布置。载体12如图1B所示对齐。
第二覆盖层13附接到载体12。第二覆盖层13可以由玻璃或塑料材料制成,并且可以具有比第一覆盖层11更小的厚度。
其中一个载体12在图1C中以放大视图和横截面示例性地示出。载体12由柔性箔制成。一个或多个导电层14沉积在载体12上,以便为安装在导电层14上的LED 15形式的光电元件提供电接触和再分布。LED 15被构造为发射给定波长范围的光。LED 15在载体12上布置成阵列。
如图1A和图1B所示,间隙16出现在相邻的载体12之间的界面处。在光电设备10中,间隙16填充有空气或真空。由于载体12的透光率与填充间隙16的空气或真空的透光率不同,对于观察者来说间隙16是可见的。
图2A和图2B分别示出了在白天和夜晚集成在交通工具的挡风玻璃21中的平视显示器20的实例。平视显示器20包括箔,该箔具有附接到箔的LED。平视显示器20所在的挡风玻璃21的区域22可以与平视显示器20不在的区域23清楚地区分。这是由于区域22和23中的透光率不同。
图3示出了作为根据本申请第一方面的示例性实施例的以横截面示出的光电设备30,其可以通过使用根据本申请第五方面的方法来制造。
光电设备30包括透明的第一覆盖层11、多个载体12和第二覆盖层13,它们以与图1A和图1B所示的光电设备10相同的方式布置。此外,图3中未示出的LED 15如图1C所示安装在载体12上。在相邻的载体16之间存在间隙16,可以用空气或真空填充该间隙。在光电设备30为交通工具的车窗的情况下,第二覆盖层13可以面向交通工具的内部。
如图3所示,在间隙16所在的区域31中,光电设备30的透光率高于载体12所在区域32中的透光率。分别用箭头33和34表示。箭头33、34的厚度与相应区域31、32中的透光率相关。
为了隐藏区域31、32中的不同透光率,第二覆盖层13具有比第一覆盖层11和/或载体12更低的透光率。
例如,可以通过印刷在第二覆盖层13上的点或图案或通过第二覆盖层13中含有的光吸收颗粒来实现第二覆盖层13的降低的透光率。
可以在第二覆盖层13上均匀地降低透光率,或者可以例如通过抖色改变印刷在第二覆盖层13上的点的密度而改变透光率。
例如,与载体12所在区域32中的第二覆盖层13的透光率相比,间隙16所在区域31中第二覆盖层13的透光率可以降低。
图4A示出了根据本申请的第二个方面的示例性实施例的以横截面示出的光电设备40。光电设备40可以通过使用根据本申请第六方面的方法来制造。
光电设备40包括透明的第一覆盖层11、多个具有LED 15的载体12以及透明的第二覆盖层13,它们以与图1A至图1C所示的光电设备10相同的方式设置。
在光电设备40中,相邻的载体16之间的间隙16填充有材料41,该材料的透光率与载体12的透光率相同或相似、和/或该材料的折射率与载体12的折射率相同或相似。材料41使得两个相邻的载体12之间的界面不太可见,并且减少了在界面处发生的反射。
如果载体12和材料41具有相同的透光率,则间隙16所在区域31中的透光率与载体12所在区域32中的透光率相同。这在图4中由具有相同厚度的箭头43和44表示,其中箭头43表示区域31中的透光率,箭头44表示区域32中的透光率。
材料41可以通过使用分配、丝网印刷、喷涂、尤其是通过掩模或任何其它合适的方法沉积在间隙16中。待材料41沉积在间隙16中之后,可以去除从间隙16突出的材料41,以便产生平滑的表面。
图4B示意性地示出了通过光电设备40的光束45。光电设备40外部的空气的折射率RI等于1,而第一覆盖层11的折射率RI等于1.5,其中玻璃的折射率可以在1.45-2.14的范围内。载体12、第二覆盖层13和材料41的折射率高于或低于第一覆盖层11的折射率。
图5示出了根据本申请的第三方面的作为示例性实施例的以横截面示出的光电设备50。光电设备50可以通过使用根据本申请第七方面的方法来制造。
光电设备50包括透明的第一覆盖层11,多个具有LED 15的载体12以及透明的第二覆盖层13,它们以与图1A至图1C所示的电设备10相同的方式布置。
在光电设备50中,每个载体12的透光率在载体12之间的间隙16的方向变化。尤其是,每个载体12的透光率在间隙16的方向增加,如图5中箭头51所示。因此,载体12的透光率在间隙16附近较高,而在距离间隙16较远的地方较低。这有助于使从载体到间隙的过渡对于观察者来说更不可见或更柔和。可以用空气、真空或图4A所示的材料41来填充间隙16。
为了改变载体12的透光率,在载体12上打出含有多个孔52的穿孔。与更远离间隙16的区域相比,靠近间隙16的孔52的密度增加。
图6以俯视图示出了光电设备10。该光电设备包括:透明的第一覆盖层11;第一层部段1.1、尤其是中间层部段,布置在透明的第一覆盖层11上,并且包括光电元件15;以及第二层部段1.2、尤其是中间层部段,在第一方向x上布置在透明的第一覆盖层11上并与第一层部段1.1相邻。在俯视图中观察光电设备10时,第一层部段和第二层部段通过熔化并再固化材料在第一方向x上连接在一起。
光电设备10还包括连接器区域18和编程区域17,编程区域布置为与第一层1.1相邻在第一方向x上与第二层部段1.2相对置,并电耦连到光电元件15以控制光电元件15并向它们提供能量。
根据该实施例,第二层部段还可以包括光电元件15,该光电元件耦连到连接器18和编程区域17。
图7以俯视图示出了光电设备10,其与图6中的光电设备10相比,包括另一个第三层部段1.3、尤其是中间层部段,布置在透明的第一覆盖层11上,在第一方向x上与第二层部段1.2相邻。第三层部段还可以包括光电元件15,该光电元件耦连到连接器和编程区域。
现在参照图8,图6的光电设备10包括另一个第三层部段1.3、尤其是中间层部段,布置在透明的第一覆盖层11上,在第一方向x上与第二层部段1.2相邻。然而,第三层部段1.3可以不包括布置在其上的光电元件。光电设备10还包括两排每排三个层部段1.4&1.5&1.6、1.7&1.8&1.9在第二方向y上与第一、第二和第三层部段1.1、1.2、1.3相邻布置,其中第二方向y垂直于第一方向x取向。因此,一排1.4&1.5&1.6布置在第一层部段、第二层部段和第三层部段上方,而一排1.7&1.8&1.9布置在第一层部段、第二层部段和第三层部段下方。两排层部段不包括光电元件。
层部段可以例如图8所示都具有相同的尺寸。但尺寸和形状也可以变化。例如,层部段可包括矩形、正方形、三角形、六边形或任何其它可比较的形式。
这种模块化方法允许在透明的第一覆盖层和透明的第二覆盖层之间形成较大的层,例如所谓的中间层。因此,通过使用在第一方向和/或第二方向连接在一起的层部段,可以形成对应于较大层的大表面面积。布置在透明的第一覆盖层和透明的第二覆盖层(尤其是玻璃板)之间的这种较大的层可以形成光电系统。
光电系统可形成交通工具的至少部分透明的窗格,尤其是交通工具的挡风玻璃或窗玻璃。因此,窗格(尤其是挡风玻璃或窗玻璃)包括光电元件,以至少部分地照亮窗格和/或在窗格的至少一部分上显示信息。
如图6和图7所示,光电元件15可以分布在光电设备10的整个表面区域上,从而可以照亮整个区域和/或在整个区域上显示信息。而根据图8,只有光电设备的左边中间部分—第一层部段1.1和第二层部段1.2—包括光电元件15,以照亮光电设备的部分和/或在光电设备的部分上显示信息。在交通工具的挡风玻璃的情况下,该区域例如可以在交通工具的驾驶员的视线之内,以通过在挡风玻璃上显示信息来向驾驶员提供信息。
现在参照图9A和图9B,示出了制造光电设备的两个步骤。在第一步骤中(参见图9A),提供临时载体层19,并且在临时载体层19上布置第一层部段1.1,其中第一层部段1.1包括至少一个光电元件15。在临时载体层19上在第一方向x上与第一层部段1.1相邻地布置第二层部段1.2,其中第一层部段和第二层部段包括大致相似的折射率。第一层部段1.1和第二层部段1.2彼此相邻地布置,使得在第一层部段和第二层部段之间形成预定距离d的间隙16。根据第一层部段和第二层部段的材料的流动特性而特别选择预定距离,但尤其是小于1mm。
在下一步骤中(参见图9B),将第一层部段1.1和第二层部段1.2连接在一起,使得熔化并再固化材料24在第一方向x布置在第一层部段和第二层部段的相邻边缘之间。将第一层部段和第二层部段连接在一起的步骤包括至少加热第一层部段和第二层部段的边界区域。当加热时,边界区域的材料熔化并流入第一层部段和第二层部段之间的间隙16中。加热本身在空间上受到限制,使得只有靠近间隙和边界区域的材料被熔化。
待材料被加热并流入间隙之后,停止加热,材料再次固化,此时在两层之间形成接合。因此,该熔化并再固化材料24由第一层部段1.1和第二层部段1.2的材料形成。
图10A示出了一种可替代的制造方法。这里,第二层1.2被布置成使得其部分地与第一层1.1重叠,从而与第一层1.1相邻在第二层1.2下方形成间隙或孔。例如,整体的尺寸可以取决于第二层1.2的柔性的粘度和第一层的高度。在一些方面,如果在熔化过程启动之前将第二层下压到与第一层相邻的位置,则间隙可以更小。那么,如图10A所示的皱纹或折角状变得更陡。
然后,将第一层部段和第二层部段连接在一起的步骤(参见图10B)包括至少加热第二层部段的重叠部分。当加热时,第二层部段的重叠部分的材料熔化并流入第一层部段和第二层部段之间的间隙16中。加热本身在空间上受到限制,使得只有靠近间隙和边界区域的材料被熔化。待材料被加热并流入间隙之后,停止加热,材料再次固化,此时在两层之间形成接合。因此,第二层部段的重叠部分的材料形成熔化并再固化材料24。如图10B所示,该熔化并再固化材料24可以在第一层部段和第二层部段的连接区域上方形成多余材料的积聚。然而,取决于间隙16的尺寸和第二层部段的重叠部分的尺寸,该熔化并再固化材料24也可以与第一层部段和第二层部段一起形成平坦表面,或者在第一层部段和第二层部段之间形成沟槽。
现在参照图11A,如图9A所示的方法还包括:在临时载体层19上布置第三层部段1.3,该第三层部段在第一方向x上与第一层部段1.1相邻、与第二层部段1.2相对置,以及在第一层部段1.1、第二层部段1.2和第三层部段1.3的顶部上布置第四层部段1.4。第三层部段与第一层部段相邻地布置,使得在两个层部段之间形成间隙16。
图11B示出了将第一层部段、第二层部段、第三层部段和第四层部段连接在一起的步骤。因此,整个光电设备例如被放置在烘箱中,使得第二层部段、第三层部段和第四层部段的材料开始熔化或至少软化。尤其是,第二层部段、第三层部段和第四层部段的材料的熔化温度与第一层部段的材料的熔化温度不同、尤其是低于第一层部段的材料的熔化温度,使得第二层部段、第三层部段和第四层部段在它们的相邻边缘处彼此连接、尤其是彼此流入,而第一层部段的材料保持固态。待第二层部段、第三层部段和第四层部段的材料被加热并流入彼此之后,停止加热,材料再次固化,此时在覆盖第一层部段的三个层部段之间形成接合。因此,第二层部段、第三层部段和第四层部段的相邻边缘的材料形成熔化并再固化材料24,使得该熔化并再固化材料布置在第一层部段、第二层部段、第三层部段和第四层部段的相邻边缘之间。如图所示,第二层部段、第三层部段和第四层部段完全覆盖第一层部段。
图12A至图12C示出了通过使用附加材料连接两个层部段的方法。附加材料可以是例如与层部段相同的材料,但也可以是不同的。如图12A所示,第一层部段1.1和第二层部段1.2在临时载体层19上在第一方向x上彼此相邻地布置,使得在两个层部段之间形成间隙16。
在下一步骤中(参见图12B),附加材料以例如在所需溶剂中的溶液或熔化形式提供在间隙16上并进入间隙16中。在另一步骤中(参见图12C),然后使用例如烘箱固化或进一步加工附加材料,其中固化或进一步加工例如可以在真空气氛中进行。间隙中的材料固化并在第一层和第二层之间形成紧密接合。
现在参照图13A至图14B示出了制造光电设备的另一种方法。如图13A和图14A所示,该方法包括提供临时载体层以及在临时载体层上布置包括至少一个光电元件的第一层部段的步骤。然后在第一层部段上布置第二层部段,使得第二层部段重叠在第一层部段的至少一个边缘区域上。在图13A所示的方法的情况下,第二层部段1.2的尺寸大于第一层部段1.1的尺寸,使得第二层部段与第一层部段的所有边缘区域重叠,并因此至少部分地在第一层的边缘上延伸。
在图14A所示的方法的情况下,第二层部段1.2具有一定的尺寸,其尺寸大于第一层部段1.1的尺寸,使得第二层部段与第一层部段的所有边缘区域重叠,但是去除第二层部段的中央区域,使得第二层部段包括环状形状。
如图13B和图14B示意性所示,通过使第一层部段和第二层部段的相邻边缘之间的材料熔化并再固化,或通过深拉第二层部段以使第二层部段紧靠接近第一层部段的轮廓,而将第一层部段和第二层部段连接在一起。
图15示出了光电设备10的俯视图,该光电设备包括四个层部段,这四个层部段通过熔化并再固化材料24在第一方向x和第二方向y上连接在一起。第一层部段和第二层部段各自包括光电元件15,光电元件通过在第一层部段和第二层部段之间延伸的电桥接25元件耦连。
图16A示出了中间层1的俯视图,该中间层配备有光电光源15的布置。光电光源15的布置具有限定的形状,该限定的形状具有限定的轮廓26,例如符号或指示符。这里,符号或指示符具有箭头的形状。光电光源15的布置可嵌入中间层1中或布置在中间层1的上表面区域上。然而,光电光源15的布置仅覆盖中间层1的上表面区域的一部分。在该部分表面区域内,尤其是在限定的轮廓26内,光电光源15均匀地分布在该表面区域上,以获得符号或指示符的所需分辨率。
在图16B的光电设备10中,中间层1布置在第一覆盖层11和第二覆盖层13之间。如图所示,中间层1的上表面面积的尺寸小于第一覆盖层11和第二覆盖层13的尺寸。然而,中间层1的上表面区域的尺寸可以至少近似等于第一覆盖层11和第二覆盖层13的尺寸。在所示的实例中,中间层形成第一层部段1.1,该第一层部段被同一层内的第二层部段1.2包围。第一层部段1.1和第二层部段1.2一起至少近似等于第一覆盖层11和第二覆盖层13的尺寸。例如,第一层部段1.1和第二层部段1.2可以包括两种不同的材料使得它们具有不同的折射率。然而,第一层部段和第二层部段可以包括相似的材料以及第一层部段与第二层部段之间的边界区域,尤其是在第一层部段的第一边缘27.1,包括散射颗粒、缺陷或空隙,以便散射通过第一层部段传播的光。第一边缘27.1部分地为第一层部段1.1的外轮廓。
图16C示出了图16B的光电设备的俯视图。换言之,至少一些光电光源15被接通。如图所示,不仅照亮了光电光源15的布置,而且照亮了第一层部段和第二层部段之间的边界区域。这是由光在第一层部段1.1内的传播以及光在第一层部段1.1的表面侧的外部耦合引起的,第一层部段的表面侧沿第一边缘27.1在垂直方向延伸。由于光电设备的用户感到第一层部段和第二层部段之间的边界区域的照明令人烦扰,因此这可能是不希望的光提取。
现在参照图17A,示出了图16A的中间层1具有沿光电光源15的布置的限定轮廓26的切割线C。通过使用切割或激光切割步骤,提供第一层部段1.1,该第一层部段具有与多个光电光源15的布置相同的形状和轮廓26。图17B中示出了相应的第一层部段1.1。
第一层部段1.1布置在第一覆盖层11和第二覆盖层13之间,如图17C所示,形成光电设备10。第一层部段1.1被同一层内的第二层部段1.2包围。第二层部段1.2包括第二边缘27.2,该第二边缘的形状与第一层部段1.1的轮廓26互补。
这里,第二层部段1.2是热熔粘合剂层,例如PVB或EVA层,其布置在第一覆盖层11和第二覆盖层13中的至少一个上。第一层部段1.1位于第二层部段1.2上,尤其是在第二层部段处于熔化或至少软化状态下压入第二层部段1.2中。第二层部段1.2在周向方向Y上包围第一层部段1.1。第二边缘27.2沿其整个周围长度与第一层部段1.1的轮廓26互补地成形。因此,当第二层部段1.2的熔化或至少软化的材料遵循第一层部段的轮廓26时,第二边缘27.2在其整个圆周长度与轮廓26相邻。
然而,第二层部段1.1也可以由具有穿过第二层部段1.2的第一层部段1.1形状的孔的层形成。因此,第二边缘27.2可以由孔的内轮廓限定,使得第二边缘27.2的形状与第一层部段1.1的轮廓26互补。轮廓26和第二边缘27.2都在周围方向Y上闭合并且第二边缘27.2在轮廓26的整个周围长度与轮廓26互补地成形。第一层部段1.1布置为与第二层部段1.2相邻,尤其是在第二层部段1.2的孔中,使得第一边缘27.2在其整个周围长度与轮廓26相邻。
作为一种可替代方式,第一层部段1.1被同一层内的多个第二层部段1.2包围,如图17D所示。因此,每个第二层部段1.2包括第二边缘27.2,该第二边缘27.2与第一层部段1.1的轮廓26的一部分互补地成形。换言之,第二层部段1.2与第一层部段1.1相邻地布置,并且每个第二边缘27.2作为例如拼在一起的拼图块适合于第一层部段1.1的轮廓26的一部分。
图17E示出了图17C和图17D的光电设备10在工作状态下的俯视图,即光电光源15接通。如图所示,由于第一层部段1.1和第二层部段1.2之间的边界区域与光电光源15的布置的轮廓相关,只有光电光源15的布置被照亮。由于轮廓26处的折射率中的间隙,光不能在横向方向传播离开光源。由此,能够避免与多个光电光源的布置相距一定距离的光电设备的照明部分的烦扰。
图18A示出了类似于图17C的光电设备10的光电设备10的俯视图,但还包括第三层部段1.3,该第三层部段位于与第一层部段和第二层部段相同的层中。第三层部段1.3包括至少一条导线并且优选地包括嵌入到第三层部段中或布置在第三层部段1.3的表面区域上的两条导线。一条或多条导线被构造为向多个光电光源15提供电能和/或电信号。第三层部段1.3还包括第三边缘27.3,该第三边缘与第一层部段1.1的轮廓26的第二部分互补地成形。第三边缘27.3由第三层部段1.3的外轮廓的一部分限定,并且与第一层部段1.1的轮廓26的第二部分互补地成形。在所示的实例中,第三层部段1.3为矩形,矩形的其中一条短边形成第三边缘。轮廓26的第二部分由光电光源15的布置的基底形成,尤其是由光电光源15形成的箭头的基底。第三层部段1.3邻近第一层部段1.1布置,使得第三边缘27.3邻近轮廓26的第二部分。第二层部段1.2包围第一层部段1.1,使得第二边缘27.2与轮廓26的第一部分形状互补。第二层部段还包围第三层部段,使得第二层部段和第三层部段的相邻边缘彼此互补地成形,形成相应的边界区域28。如图所示,第三层部段的其中一条外侧边缘与第一覆盖层和/或第二覆盖层的外侧边缘相关,但是第三层的外侧边缘可以在第一覆盖层11和/或第二覆盖层13的外侧边缘上延伸。
图18B示出了图18A的光电设备10在工作状态下的俯视图。如图所示,不仅光电光源15的布置被照亮,而且第二层部段和第三层部段之间的边界区域28也被照亮。这是由光在第三层部段1.3内的传播以及光在第三层部段1.3的表面侧的外部耦合引起的,第三层部段的表面侧在边界区域28在垂直方向延伸。然而,由于光电设备的用户感到边界区域28的照明令人烦扰,因此这可能是不希望的光提取。
为了降低边界区域28的照明,至少一个层部段并且优选所有层部段可以由黑化材料构成。图18C示意性地示出了由黑化材料组成的所有层部段的效果。由图可见,由于黑化材料,光在第三层内的传播减少,因此边界区域28中的光的外部耦合减少。
图19A和图19B中示出了减少边界区域28处的光的照度的两种另外的方法。如图19A所示,在第三层部段1.3中产生一系列穿孔29。该一系列穿孔邻近第三边缘27.3延伸。通过产生该一系列穿孔,第三边缘可以变得凹凸不平,因此第一层和第三层之间的折射率差可以增加。在每两个穿孔之间,可以引导至少一条导线通过,以仍然允许电能和/或数据信号被传送到多个光电光源15。
如图19B所示,散射元件、缺陷和/或空隙布置在第三层部段1.3的表面侧。表面侧沿第三层部段的第三边缘27.3在垂直方向延伸。可以例如通过将沿第三层部段的第三边缘27.3在垂直方向延伸的表面侧暴露于激光,而产生散射元件、缺陷和/或空隙。
在下文中,用于制造、处理和操作的各种装置和布置以及方法再次作为多个项列出。下面的项目给出了所提出的原理和概念的各个方面和实现方式,它们可以以不同的方式组合。此类组合不限于下面给出的那些:
1.一种光电设备(30),包括:
-透明的第一覆盖层(11),
-至少两个载体(12),其安装在第一覆盖层(11)上,其中被构造为发射光的多个光电元件(15)附接到至少两个载体(12)中的每一个,以及
-第二覆盖层(13),其安装在至少两个载体(12)上,其中第二覆盖层(13)至少部分地具有比第一覆盖层(11)和/或至少两个载体(12)更低的透光率。
2.根据项目1的光电设备(30),其中,第二覆盖层(13)在至少两个载体(12)中的两个相邻的载体(12)之间的界面处的区域(31)中的透光率比在其它区域(32)中的透光率更低。
3.根据项目1或2的光电设备(30),其中,在第二覆盖层(13)上印刷有点或图案,或者第二覆盖层(13)包括光吸收颗粒。
4.根据前述任一项目的光电设备(30),其中,至少两个载体(12)中的两个相邻的载体(12)之间的间隙(16)填充有材料(41),该材料(41)的透光率与至少两个载体(12)的透光率相同或相似,和/或该材料的折射率与至少两个载体(12)的折射率相同或相似。
5.一种光电设备(40),包括:
-透明的第一覆盖层(11),以及
-至少两个载体(12),其安装在第一覆盖层(11)上,其中
-被构造为发射光的多个光电元件(15)附接到至少两个载体(12)中的每一个,以及
-至少两个载体(12)中的两个相邻的载体(12)之间的间隙(16)填充有材料(41),该材料(41)的透光率与两个载体(12)的透光率相同或相似,和/或该材料的折射率与两个载体(12)的折射率相同或相似。
6.根据项目5的光电设备(40),还包括透明的第二覆盖层(13),该透明的第二覆盖层(13)安装在至少两个载体(12)上。
7.一种光电设备(50),包括:
-透明的第一覆盖层(11),以及
-至少两个载体(12),其安装在第一覆盖层(11)上,其中
-被构造为发射光的多个光电元件(15)附接到至少两个载体(12)中的每一个,以及
-每个载体(12)的透光率在相应载体(12)和相邻的载体(12)之间的间隙(16)的方向(51)变化。
8.根据项目7的光电设备(50),其中,每个载体(12)的透光率在相应载体(12)和相邻载体(12)之间的间隙(16)的方向(51)上增加。
9.根据项目7或8的光电设备(50),其中,通过在相应载体(12)中的穿孔和/或印刷在相应载体(12)上的图案而改变每个载体(12)的透光率。
10.根据项目7至9中任一项目的光电设备(50),还包括透明的第二覆盖层(13),该透明的第二覆盖层安装在至少两个载体(12)上。
11.根据前述任一项目的光电设备(30、40、50),其中,第一覆盖层(11)由玻璃和/或塑料材料制成。
12.根据项目1、6和10中任一项目的光电设备(30、40、50),其中,第二覆盖层(13)由玻璃、载体和/或塑料材料制成。
13.根据前述任一项目的光电设备(30、40、50),其中,光电设备(30、40、50)是用于交通工具的顶棚内衬、全景顶棚、挡风玻璃、后窗和侧窗中的一种。
14.一种交通工具,其包括根据前述任一项目的光电设备(30、40、50)。
15.一种用于制造光电设备的方法(30),包括:
-将至少两个载体(12)安装在透明的第一覆盖层(11)上,其中被构造为发射光的多个光电元件(15)附接到至少两个载体(12)中的每一个,以及
-将第二覆盖层(13)安装在至少两个载体(12)上,其中第二覆盖层(13)至少部分地具有比第一覆盖层(11)和/或至少两个载体(12)更低的透光率。
16.一种用于制造光电设备(40)的方法,包括:
-将至少两个载体(12)安装在透明的第一覆盖层(11)上,其中被构造为发射光的多个光电元件(15)附接到至少两个载体(12)中的每一个,以及
-用材料(41)填充至少两个载体(12)中的两个相邻的载体(12)之间的间隙(16),该材料(41)的透光率与两个载体(12)的透光率相同或相似,和/或该材料的折射率与两个载体(12)的折射率相同或相似。
17.一种用于制造光电设备(50)的方法,包括:
-将至少两个载体(12)安装在透明的第一覆盖层(11)上,其中被构造为发射光的多个光电元件(15)附接到至少两个载体(12)中的每一个,并且其中每个载体(12)的透光率在相应载体(12)和相邻的载体(12)之间的间隙的方向上变化。
18.一种光电设备(10),包括:
-透明的第一覆盖层(11),
-第一层部段(1.1),尤其是中间层部段,其布置在透明的第一覆盖层(11)上并且包括至少一个光电元件(15),
-第二层部段(1.2),尤其是中间层部段,其布置在透明的第一覆盖层(11)上在第一方向(x)与第一层部段(1.1)相邻,其中第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)包括大致相似的折射率,其中第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)通过熔化或溶解并再固化材料(24)在第一方向(x)连接在一起。
19.根据项目18的光电设备,其特征在于,熔化并再固化材料(24)包括以下或由其组成:第一层部段(1.1)的材料、第二层部段(1.2)的材料、或第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)的材料的组合。
20.根据项目18或19的光电设备,其特征在于,熔化并再固化材料(24)包括与第一层部段和/或第二层部段(1.1、1.2)相似的折射率。
21.根据项目18至20中任一项目的光电设备,其特征在于,熔化并再固化材料(24)的材料不同于第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)之一的材料。
22.一种光电系统(9),其包括布置在两个透明板尤其是玻璃板之间的根据项目18至21中任一项目的光电设备(10)。
23.一种用于制造光电设备的方法,包括以下步骤:
-提供临时载体层(19),
-在包括至少一个光电元件(15)的临时载体层(19)上布置第一层部段(1.1),
-在临时载体层(19)上在第一方向(x)上与第一层部段(1.1)相邻地布置第二层部段(1.2),其中第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)包括大致相似的折射率,
-将第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)连接在一起,使得熔化并再固化材料(24)在第一方向(x)布置在第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)的相邻边缘之间。
24.根据项目23的方法,其特征在于,在第一方向(x)上与第一层部段(1.1)相邻地布置第二层部段(1.2)的步骤包括使第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)在第一层部段和第二层部段的边缘区域中重叠。
25.根据项目24的方法,其特征在于,将第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)连接在一起的步骤包括加热第一层部段和/或第二层部段,使得重叠层部段流入第一层部段和第二层部段之间的间隙(16),形成熔化并再固化材料(24)。
26.根据项目23的方法,其特征在于,将第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)连接在一起的步骤包括加热第一层部段和/或第二层部段,使得第一层部段和/或第二层部段的材料形成熔化并再固化材料(24)。
27.根据项目23的方法,其特征在于,将第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)连接在一起的步骤包括化学溶解第一层部段和/或第二层部段,使得第一层部段和/或第二层部段的材料形成熔化并再固化材料(24)。
28.根据项目23的方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤:在临时载体层(19)上布置第三层部段(1.3),该第三层部段在第一方向(x)上与第一层部段(1.1)相邻、与第二层部段(1.2)相对置,在第一层部段、第二层部段和第三层部段的顶部上布置第四层部段(1.4),其中第一层部段、第二层部段、第三层部段和第四层部段包括大致相似的折射率并且可选地由相似的材料组成。
29.根据项目28的方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤:将第二层部段、第三层部段和第四层部段连接在一起,使得在第二层部段、第三层部段和第四层部段的相邻边缘之间布置熔化并再固化材料(24),使得第一层部段被第二层部段、第三层部段和第四层部段覆盖。
30.一种用于制造光电设备的方法,包括以下步骤:
-提供临时载体层(19),
-在包括至少一个光电元件(15)的临时载体层(19)上布置第一层部段(1.1),
-在第一层部段(1.1)上布置第二层部段(1.2),使得第二层部段与第一层部段的至少一个边缘区域重叠,
-其中第一层部段和第二层部段包括大致相似的折射率,
-将第一层部段和第二层部段连接在一起,使得第二层部段紧靠第一层部段的轮廓。
31.根据项目30的方法,其特征在于,第二层部段(1.2)与第一层部段(1.1)完全重叠。
32.根据项目31的方法,其特征在于,第二层部段(1.2)至少部分地在第一层部段(1.1)的边缘上延伸。
33.一种光电设备(10),包括:
至少部分透明的第一覆盖层(11),
第二覆盖层(13),
至少一个第一层部段(1.1),尤其是中间层部段,该至少一个第一层部段(1.1)布置在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间,并且承载多个光电光源(15)的布置,
其中多个光电光源的布置具有限定的形状,该限定的形状具有限定的轮廓(26),以及
其中第一层部段(1.1)具有与多个光电光源(15)的布置相同的形状和轮廓(26)。
34.根据项目33的光电设备,其特征在于,光电设备包括至少一个第二层部段(1.2),尤其是中间层部段,该至少一个第二层部段(1.2)布置在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间的与至少一个第一层部段(1.1)相同的层中,第二层部段(1.2)包括第二边缘(27.2),该第二边缘(27.2)与第一层部段(1.1)的轮廓(26)的至少第一部分互补地成形,第二层部段(1.2)与第一层部段(1.1)相邻地布置,使得第二边缘(27.2)与轮廓(26)的第一部分相邻。
35.根据项目34的光电设备,其特征在于,第二层部段(1.2)由以下之一形成:
熔融材料层,或
粘合剂层,尤其是热熔粘合剂层,或
树脂,诸如PVB或EVA。
36.根据项目34或35的光电设备,其特征在于,第二边缘(27.2)与轮廓(26)的第一部分接触,尤其是沿着轮廓(26)的第一部分的整个长度。
37.根据项目33至36中任一项的光电设备,其特征在于,轮廓(26)和第二边缘(27.2)都在周向方向(Y)闭合,并且第二边缘(27.2)在其整个周围长度与轮廓(26)互补地成形。
38.根据项目33至37中任一项的光电设备,其特征在于,光电光源(15)均等地分布在至少一个第一层部段(1.1)上。
39.根据项目33至38中任一项的光电设备,其特征在于,当在光电设备(10)的俯视图中观察时,第一层部段(1.1)的尺寸显著小于第一覆盖层(11)的尺寸。
40.根据项目33至39中任一项的光电设备,其特征在于,第一层部段(1.1)包括沿着轮廓(26)在垂直方向延伸的表面侧,并且第一层部段(1.1)在表面侧上的材料包括以下中的至少一种:
散射颗粒,
缺陷,和
空隙。
41.根据项目33至40中任一项的光电设备,其特征在于,光电设备还包括至少一个第三层部段(1.3),尤其是中间层部段,该至少一个第三层部段(1.3)布置在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间的与至少一个第一层部段(1.1)相同的层中,第三层部段包括至少一条导线,优选两条导线,以及第三边缘(27.3),该第三边缘与第一层部段(1.1)的轮廓(26)的至少第二部分互补地成形,并且其中第三层部段(1.3)布置成邻近第一层部段(1.1),使得第三边缘(27.3)邻近轮廓(26)的第二部分。
42.根据项目41的光电设备,其特征在于,第三层部段(1.3)包括在第三边缘(27.3)在垂直方向延伸的表面侧,并且第三层部段(1.3)在表面侧上的材料包括以下中的至少一种:
散射颗粒,
缺陷,和
空隙。
43.根据项目33至42中任一项的光电设备,其特征在于,第一层部段(1.1)和/或第二层部段(1.2)和/或第三层部段(1.3)由一个整件制成,其中多个穿孔(29)沿第一层部段(1.1)的轮廓(26)延伸,以使层部段彼此区别,同时层部段保持为一个整件。
44.根据项目33至43中任一项的光电设备,其特征在于,第一层部段和第二层部段(1.1、1.2)和/或第一层部段和第三层部段(1.1、1.3)具有不同的折射率。
45.根据项目33至44中任一项的光电设备,其特征在于,至少一个层部段且优选所有层部段由至少部分透明的或黑化材料构成。
46.一种制造光电设备的方法,包括以下步骤:
提供至少一个第一层部段(1.1),尤其是中间层部段,该至少一个第一层部段承载多个光电光源(15)的布置,
其中多个光电光源的布置具有限定的形状,该限定的形状具有限定的轮廓(26),并且其中第一层部段(1.1)具有与多个光电光源(15)的布置相同的形状和相同的轮廓,
提供至少透明的第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13),以及
将第一层部段(1.1)布置在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间。
47.根据项目46的方法,其特征在于,提供至少一个第一层部段(1.1)的步骤包括从较大的第一层(1)中提供、尤其是切割或激光切割第一层部段(1.1)的步骤,使得第一层部段(1.1)具有与多个光电光源(15)的布置相同的形状和相同的轮廓。
48.根据项目46或47的方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤:
在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间布置第二层部段(1.2),其中第二层部段(1.2)的第二边缘(27.2)和轮廓(26)的第一部分彼此相邻,以及
其中第二边缘(27.2)与第一层部段(1.1)的轮廓(26)的至少第一部分互补地成形。
49.根据第48项目的方法,其特征在于,第二层部段(1.2)布置在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间位于第一层部段(1.1)之前,或者可替代地,第一层部段(1.1)布置在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间位于第二层部段(1.2)之前。
50.根据项目46至49中任一项的方法,其特征在于,提供第一层部段(1.1)的步骤包括使表面侧暴露于激光的步骤,该表面侧沿第一层部段(1.1)的轮廓(26)在垂直方向上延伸,其中,可选地,使表面侧暴露于激光的步骤是激光切割步骤。
51.根据项目46至50中任一项的方法,其特征在于,该方法还包括在表面侧上提供散射颗粒的步骤,该散射颗粒沿第一层部段(1.1)的轮廓(26)在垂直方向延伸。
52.根据项目46至51中任一项的方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤:在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间的与至少一个第一层部段(1.1)相同的层中提供第三层部段(1.3),该第三层部段包括至少一条导线,优选两条导线,以及第三边缘(27.3),该第三边缘与第一层部段(1.1)的轮廓(26)的至少第二部分互补地成形。
53.根据项目52的方法,其特征在于,该方法还包括在第一覆盖层(11)和第二覆盖层(13)之间与第一层部段(1.1)相邻地布置第三层部段(1.3)的步骤,使得第三边缘(27.3)与轮廓(26)的第二部分相邻。
54.根据项目52或53的方法,其特征在于,该方法还包括在第三层部段(1.3)的表面侧中提供散射、缺陷和/或空隙的步骤,该表面侧沿第三层部段的第三边缘(27.3)在垂直方向上延伸。
55.根据项目52至54中任一项的方法,其特征在于,该方法还包括在第三层部段(1.3)中产生一系列穿孔(29)的步骤,其中该一系列穿孔邻近第三边缘(27.3)延伸。
借助于示例性实施例的描述并不限制对这些实施例示出的各种实施例。相反,本公开描述了可彼此组合的多个方面。以上所示的各项目也说明了这一点。
因此,本发明包括任何特征以及特征的任何组合,尤其是包括在项目和权利要求中的特征的任何组合,即使在示例性实施例中并未明确地指定该特征或该组合。
Claims (16)
1.一种光电设备(10),包括:
-透明的第一覆盖层(11),
-第一层部段(1.1)、尤其是中间层部段,被布置在所述透明的第一覆盖层(11)上并且包括至少一个光电元件(15),
-第二层部段(1.2)、尤其是中间层部段,被布置在所述透明的第一覆盖层(11)上沿第一方向(x)与所述第一层部段(1.1)相邻,
其中,所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)包括大致相似的折射率,
其中,通过熔化或溶解并再固化材料(24)将所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)沿所述第一方向(x)连接在一起。
2.根据权利要求1所述的光电设备,其特征在于,熔化并再固化材料(24)包括或由以下项组成:所述第一层部段(1.1)的材料、所述第二层部段(1.2)的材料、或所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)的材料的组合。
3.根据权利要求1或2所述的光电设备,其特征在于,熔化并再固化材料(24)包括与所述第一层部段和/或所述第二层部段(1.1,1.2)相似的折射率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光电设备,其特征在于,熔化并再固化材料(24)的材料不同于所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)中的其中一个的材料。
5.一种包括被布置在两个透明板、尤其是玻璃板之间的根据权利要求1至4中任一项所述的光电设备(10)的光电系统(9)。
6.一种用于制造光电设备的方法,包括以下步骤:
-提供临时载体层(19),
-在所述临时载体层(19)上布置第一层部段(1.1),所述第一层部段包括至少一个光电元件(15),
-在所述临时载体层(19)上布置沿第一方向(x)与所述第一层部段(1.1)相邻的第二层部段(1.2),其中,所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)包括大致相似的折射率,
-将所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)连接在一起,使得熔化并再固化材料(24)沿着第一方向(x)被布置在所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)的相邻边缘之间。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,布置沿第一方向(x)与所述第一层部段(1.1)相邻的所述第二层部段(1.2)的步骤包括:使所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)在所述第一层部段和所述第二层部段的边缘区域中重叠。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,将所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)连接在一起的步骤包括加热所述第一层部段和/或所述第二层部段,使得重叠层部段流入在所述第一层部段与所述第二层部段之间的间隙(16)中,形成熔化并再固化材料(24)。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述第一层部段和所述第二层部段(1.1、1.2)连接在一起的步骤包括加热所述第一层部段和/或所述第二层部段,使得熔化并再固化材料(24)由所述第一层部段和/或所述第二层部段的材料形成。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述第一层部段和所述第二层部段(1.1、1.2)连接在一起的步骤包括化学溶解所述第一层部段和/或所述第二层部段,使得所述熔化并再固化的材料(24)由所述第一层部段和/或所述第二层部段的材料形成。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
在临时载体层(19)上布置沿所述第一方向(x)与所述第一层部段(1.1)相邻的第三层部段(1.3),所述第三层部段与所述第二层部段(1.2)相对置,
在所述第一层部段、所述第二层部段和所述第三层部段的顶部上布置第四层部段(1.4),
其中,所述第一层部段、所述第二层部段、所述第三层部段和所述第四层部段包括大致相似的折射率并且可选地由相似的材料组成。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:将所述第二层部段、所述第三层部段和所述第四层部段连接在一起,使得在所述第二层部段、所述第三层部段和所述第四层部段的相邻边缘之间布置熔化并再固化材料(24),使得所述第一层部段被所述第二层部段、所述第三层部段和所述第四层部段覆盖。
13.一种用于制造光电设备的方法,包括以下步骤:
-提供临时载体层(19),
-在所述临时载体层(19)上布置第一层部段(1.1),所述第一层部段包括至少一个光电元件(15),
-在所述第一层部段(1.1)上布置第二层部段(1.2),使得所述第二层部段重叠所述第一层部段的至少一个边缘区域,
其中,所述第一层部段和所述第二层部段包括大致相似的折射率,
-将所述第一层部段和所述第二层部段连接在一起,使得所述第二层部段紧靠所述第一层部段的轮廓。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第二层部段(1.2)与所述第一层部段(1.1)完全重叠。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述第二层部段(1.2)至少部分地在所述第一层部段(1.1)的边缘上方延伸。
16.一种光电设备(30,10),包括:
-透明的第一覆盖层(11),
-至少两个载体(12),被安装在所述第一覆盖层(11)上,其中,被配置为发射光的多个光电元件(15)被附接到所述至少两个载体(12)中的每一个,以及
-第二覆盖层(13),被安装在所述至少两个载体(12)上,其中,所述第二覆盖层(13)至少部分地具有比所述第一覆盖层(11)和/或所述至少两个载体(12)更低的透光率。
和/或
-透明的第一覆盖层(11),
-第一层部段(1.1)、尤其是中间层部段,被布置在所述透明的第一覆盖层(11)上并且包括至少一个光电元件(15),
-第二层部段(1.2)、尤其是中间层部段,被布置在所述透明的第一覆盖层(11)上沿第一方向(x)与所述第一层部段(1.1)相邻,
其中,所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)包括大致相似的折射率,
其中,通过熔化或溶解并再固化材料(24)将所述第一层部段和所述第二层部段(1.1,1.2)沿所述第一方向(x)连接在一起,和/或
-至少部分透明的第一覆盖层(11),
-第二覆盖层(13),
-至少一个第一层部段(1.1)、尤其是中间层部段,被布置在所述第一覆盖层(11)与所述第二覆盖层(13)之间,并且承载多个光电光源(15)的布置,
其中,所述多个光电光源的布置具有限定的形状,所述限定的形状具有限定的轮廓(26),以及
其中,所述第一层部段(1.1)具有与所述多个光电光源(15)的布置相同的形状和相同的轮廓(26)。
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