CN114787996A - 光电装置 - Google Patents
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Abstract
光电装置,包括层堆叠,该层堆叠包括载体层、覆盖层和第一层。第一层尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层。至少一个电子或光电元件,尤其是光电光源,布置在第一层上,并且层堆叠的至少一层、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包括具有高热导率的颗粒的层和/或至少一个布置在层堆叠的两个相邻层之间的导热层。
Description
本发明要求日期为2019年12月6日的DE申请102019133451.9号、日期为2020年2月21日的DK申请PA202070103号、日期为2020年5月29日的DE申请102020114478.4号、日期为2020年5月29日的DE申请102020114482.2号、日期为2020年5月29日的DE申请102020114483.0号、日期为2020年6月2日的DE申请102020114670.1号、日期为2020年6月23日的DE申请102020116479.3号、日期为2020年6月29日的DE申请102020117104.8号、日期为2020年9月29日的DE申请102020125429.6号、日期为2020年9月29日的DE申请102020125433.4号、日期为2020年10月15日的DE申请102020127194.8号以及日期为2020年10月15日的DE申请102020127204.9号的优先权,其公开内容在此被全部并入。
技术领域
本发明涉及一种光电装置,例如交通工具的至少部分透明的窗格或窗。
背景技术
需要在例如交通工具的某些区域上显示信息。例如,仪表板显示驾驶员的重要信息。
DE 102017122852 A1公开了一种用于机动交通工具车顶的覆盖件,该覆盖件包括层堆叠。层堆叠包括以平面方式延伸的窗格,以平面方式延伸的膜,以及布置在窗格和膜之间用于将膜紧固到窗格的粘合剂层。多个微型发光二极管布置在粘合剂层中。DE102017122852 A1还公开了一种机动交通工具,包括具有这种覆盖件的机动交通工具车顶。
US 2019/0248122 A1公开了一种用于制造用于机动交通工具的复合窗格的方法。方法包括提供第一窗格和第二窗格。方法还包括在第一窗格和第二窗格之间布置塑料膜,以及在塑料膜的表面上布置发光二极管(LED)。此外,方法包括借助于加热源将至少在LED的区域中的塑料膜局部加热成流体状态,该加热源定位在第一窗格或第二窗格的外表面上或布置成与第一窗格或第二窗格的外表面相距一定距离。另外,方法包括将LED引入到塑料膜中,塑料膜被加热成流体状态,塑料膜预设体积发生移位,并且方法包括在将LED引入到塑料膜中之后,以插入的塑料膜层压第一窗格和第二窗格。
WO 2019/186513 A1公开了一种层压汽车玻璃窗,其包括外玻璃层、内玻璃层、在外和内玻璃层之间的至少一个塑料中间层和至少一个摄像机系统,其中摄像机系统层压在玻璃层之间作为层压件的整体永久部件。
WO 2019/008493 A1公开了一种交通工具层压件,其包括外部玻璃层、至少内部玻璃层、位于外部玻璃层和内部玻璃层之间的至少一个塑料粘合层,嵌入塑料粘合层中的至少一个LED。导线基本上嵌入在塑料粘合层中,形成为LED供电的电路。
本发明的目的是提供一种改进的光电装置,尤其是至少部分透明的光电装置,其提供改进的光发射。至少在一些方面,本发明还寻求将光源和/或传感器集成到尤其是用于交通工具的至少部分透明的窗户和窗格中。
发明内容
在本发明的一些实施例中,一种光电装置,例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括:
覆盖层,
载体层,
在覆盖层与载体层之间的中间层,
其中至少一个并且优选地多个光电光源布置在中间层的至少一个表面上和/或至少部分地嵌入在中间层中,
其中中间层适配成使得由光电光源发射的光至少部分地在中间层中并且沿着中间层传播,并且在穿过覆盖层和/或穿过载体层的方向上在相应的光电光源之内和/或在距相应的光电光源预设距离处离开中间层。
优选地,使用LED(发光二极管)或micro LED(也称为μLED)或LED芯片或μLED芯片作为光源。优选地,光电装置的每一层由至少部分透明的材料制成或至少包括至少部分透明的材料。因此,光电装置也可以是至少部分透明的。
μLED是例如边缘长度小于70μm,尤其是低至小于20μm,尤其是在1μm至10μm的范围内的小型LED。另一个范围在10-30μm之间。这可产生几百μm2至数十μm2的表面积。例如,μ-LED可以具有约60μm2的表面积和约8μm的边缘长度。在一些情况下,μ-LED具有5μm或更小的边缘长度,这产生小于30μm2的表面积尺寸。这种μ-LED的典型高度例如在1.5μm至10μm的范围内。
有利地,微发光二极管芯片(也称为μLED芯片)用作光源。微发光二极管可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。
在一些实施例中,尤其通过使用中间层将点光源转换成二维光源。
在一些实施例中,光电装置是至少部分透明的窗格,尤其是交通工具的窗格。
在一些实施例中,由光源提供的光可以在中间层中并且沿着中间层传播,并且可以在预设视角内离开中间层,尤其是几乎垂直于中间层。因此,可以从更大距离看到光,例如在0.5m或更大距离处。
在一些实施例中,中间层可以是箔。箔可以通过粘合剂层压或固定到覆盖层和/或载体层。箔是弹性的并且可以适应非平面轮廓或形状。
在一些实施例中,中间层的折射率可以大于围绕中间层的材料的折射率。由此,中间层可以用作导光体。
在一些实施例中,中间层的折射率可以大于覆盖层和/或载体层或在面向载体层的一侧上和/或在面向覆盖层的一侧上覆盖中间层的粘合剂的折射率。
在一些实施例中,色散或散射结构和/或反射结构可以形成在中间层的至少一个表面上和/或可以至少部分地嵌入中间层中。通过使用这些元件,可以实现发射光的传播和/或出射。
在一些实施例中,色散或散射结构可以是漫射中心。漫射中心易于提供。它们也可以布置在选定的位置、区域或体积处,以使光在相应的位置、区域或体积处射出。
在一些实施例中,漫射中心的漫射浓度可以是预设的,使得光的平均自由路径长度大于中间层的厚度。这是易于预设的参数的实例。
在一些实施例中,色散或散射结构可以通过使用透明颗粒、白色颗粒、孔、密度变体、气泡(尤其是包括小于发射光波长的尺寸,尤其是约2μm)而形成在中间层中。这些散射中心可以集成到中间层中。
在一些实施例中,色散或散射结构可以布置在中间层上作为结构化区域,尤其是通过冲压、印刷和/或通过施加激光来结构化。这些是用于实现漫射中心的合适方法。
在一些实施例中,反射结构可以靠近相应的光电部件形成。这些结构布置得越靠近光发射器,越多的光可以被引导并传播到中间层中并沿着中间层散布。
在一些实施例中,反射结构可以形成在覆盖层的外表面上和/或载体层的外表面上。外表面背离中间层,而内表面面向中间层。
在一些实施例中,反射结构可以形成在覆盖层的外部和/或载体层的外部。特别地,反射结构可以形成在覆盖层的外表面上和/或载体层的外表面上。因此,反射结构可在制造过程的后期阶段形成,且甚至独立于光电装置的制造而形成。
在一些实施例中,反射结构可以是反射镜和/或金属涂层和/或电介质涂层。
在一些实施例中,反射结构可以直接覆盖光电光源的至少一个主表面。因此,在制造光源时已经可以执行预设。
在一些实施例中,可以形成一个、两个或更多个附加覆盖层和中间层的组合,由此每个中间层包括一个或多个光电光源。每个中间层可以包括能够发射选定颜色(尤其是红色、绿色或蓝色)的光的光源。因此,通过使用三个中间层可以获得发射RGB(对于红、绿和蓝)的光电装置,一个中间层具有发射红光的光源,一个中间层具有发射绿光的光源,一个中间层具有发射蓝光的光源。
在一些实施例中,由每个光电光源发射的光可以至少部分地分布在中间层中并且沿着中间层分布,并且可以在距相应光电光源的预设距离处离开中间层,其中在每个中间层内部形成色散或散射结构,尤其是包括结构化散射颗粒。因此可以进行光的精确引导。
在一些实施例中,色散或散射结构可以形成不同的二维指示器区域,尤其是均匀的符号、颜色或动画。
在一些实施例中,每个中间层的色散或散射结构沿中间层彼此偏移。因此,可以在几乎没有或没有来自相邻分散或散射结构的干扰的情况下执行每个色散或散射结构的光提取。
在一些实施例中,转换器材料可以至少部分地集成到中间层中。转换器材料的位置可以限定可见光区域。可以精确地预设光的传播和出射。
在一些实施例中,光电光源可以是作为体积发射器或表面发射器的LED。光源可以单独控制。因此,可以控制光电装置中的光分布。光源的单独控制例如可以通过单独控制提供给每个光电光源的电流来实现。
在一些实施例中,光电光源,尤其是LED可以小于300μm,尤其是小于150μm。利用这些空间扩展,光电光源对于人眼是不可见的。
在一些实施例中,光电光源可以是芯片或封装芯片。纯芯片可以集成到中间层中。封装的芯片可以在制造过程中处理。
在一些实施例中,例如用于向光源提供电力的电导体路径可以是透明材料和/或可以包括小于300μm,尤其是小于150μm的宽度。利用这些空间延伸,导体路径对于人眼是不可见的。因此,穿过光电装置的观察不受导体路径干扰。
在一些实施例中,光电装置可经构造以用作交通工具窗玻璃、交通工具灯的盖体、交通工具信号灯的盖体、镜面玻璃或车身照明元件。光电装置可以有各种应用领域。在“接通”模式中,装置可以例如照射并改变原始漆的外观和/或颜色。
在一些实施例中,中间层、覆盖层和/或载体层可以包括玻璃或另一种至少部分透明的材料,例如甲基丙烯酸酯(PMMA)和/或聚碳酸酯(PC)或由其组成。
在一些实施例中,色散结构可包括二氧化钛(TiO2)和/或二氧化锆(ZrO2)。这些材料提供有效的漫射特性。
在一些实施例中,反射结构的材料可以包括铝和/或银或介电材料和/或分布式布拉格反射器。
在一些实施例中,导体路径的材料可以包括氧化铟锡和/或银。
在一些实施例中,中间层可以包括透明塑料材料,尤其是聚乙烯。
在一些实施例中,光电装置,例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括第一层,尤其是热塑性衬底,其中至少一个电子或光电部件部分或完全嵌入第一层中。
通过将至少一个光电部件部分地或完全地嵌入第一层中,可以减小光电装置的形貌,并且可以简化光电装置的后续工艺,因为在技术上难以平衡放置在第一层的表面上但未嵌入第一层的表面中的光电部件。
在本发明的一些实施例中,一种光电装置,例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括:
第一层,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
至少一个电子或光电部件,其至少部分或完全嵌入第一层中,
至少一个结构化导体层,
其中导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,并且导体层的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上并且与电子或光电部件的电触点相接触,其中电触点、尤其是接触焊盘布置在顶表面上,
其中边界区域位于电子或光电部件的顶表面与第一层的相邻上表面之间,并且
其中导体层的中间部分延伸跨过边界区域并且将导体层的第一部分与导体层的第二部分互连。
优选地,至少一个电子或光电部件至少部分地或完全地嵌入第一层中,第一层尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层。导体层布置在第一层的上表面上,电子或光电部件的顶表面上,并与电子或光电部件的电触点接触。此外,导体层延伸跨过边界区域,尤其是电子或光电部件的壳表面和第一层之间的间隙,并因此桥接间隙。边界区域,尤其是间隙,优选地小,因为由导体层桥接的距离可以通过将导体层布置在第一层的上表面上,电子或光电部件的顶表面上和电子或光电部件的电触点上的工艺来限制。
将某物布置在某物上的表述不必理解为某物直接布置在某物上,而是还可以包括布置在其间的另一元件。因此,某物排列在某物上的表述也可以理解为某物间接地排列在某物之上。特别地,导体层布置在第一层的上表面上的表述可以理解为导体层直接布置在第一层的上表面上,或者可以理解为导体层布置在第一层的上表面上方,但是另一元件可以布置在导体层和第一层的上表面之间。
第一层,尤其是中间层,优选是至少部分透明的,并且优选布置在覆盖层和载体层之间,其中覆盖层和载体层中的至少一个是至少部分透明的。优选地,光电装置的每一层由至少部分透明的材料制成或至少包括至少部分透明的材料。因此,光电装置也可以是至少部分透明的。
在一些实施例中,中间层可以是箔。箔可以通过粘合剂层压或固定到覆盖层和/或载体层。箔可以是弹性的,因此可以适应非平面轮廓或形状。
在一些实施例中,光电装置是至少部分透明的窗格,尤其是交通工具的窗格。
在一些实施例中,至少一个电子或光电部件完全嵌入第一层中,使得电子或光电部件的顶表面布置在延伸穿过第一层的上表面的参考平面中。换句话说,电子或光电部件的顶表面和第一层的上表面布置在同一平面内并形成平坦的上表面。
在一些实施例中,至少一个电子或光电部件部分地嵌入第一层中,使得电子或光电部件的顶表面突出第一层的上表面。特别地,突出高度为H。高度H优选地等于或小于电子或光电部件的厚度的三分之一。因此,电子或光电部件可部分地嵌入第一层中,使得电子或光电部件的三分之一或更小厚度突出第一层的上表面。
在一些实施例中,边界区域包括电子或光电部件的壳表面与第一层的侧表面之间的间隙。侧表面面向壳表面,并且间隙优选地在围绕壳表面的电子或光电部件的周向方向上延伸。壳表面优选由电子或光电部件的外表面形成,不包括顶表面和与顶表面相对置的电子或光电部件的底表面。
在一些实施例中,第一层包括至少一个凹陷,其中第一层的面向电子或光电部件的壳表面的侧表面优选地由第一层中的凹陷形成。电子或光电部件优选地布置在第一层的凹陷中,因此,边界区域和相应的间隙可由布置在第一层的凹陷中的电子或光电部件与第一层的凹陷的侧表面之间的距离形成。
在一些实施例中,间隙具有圆锥形截面。特别地,壳表面与面对电子或光电部件的壳表面的第一层的侧表面之间的距离在延伸穿过第一层的上表面的平面中大于在延伸穿过第一层的上表面的平面下方的平面中,该平面平行于延伸穿过第一层的上表面的平面。
在一些实施例中,间隙具有小于10-15μm的宽度。特别地,间隙在延伸穿过第一层的上表面的平面内具有小于10-15μm的宽度。因此,延伸穿过边界区域的导体层的中间部分可以延伸10-15μm或更小的距离。这可能是有利的,因为布置结构化导体层的过程使得导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,导体层的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并且导体层的中间部分延伸跨过边界区域,尤其是间隙,并且互连导体层的第一部分和导体层的第二部分,可以限制到可以由导体层的中间部分桥接的最大距离。
在一些实施例中,间隙填充有填充材料,尤其是填充有粘合剂。可选地,填充材料的堆积布置在填充的间隙上,尤其是布置在延伸穿过第一层的上表面的平面上。对于这种情况,这可能是有利的,即,电子或光电部件突出上表面,布置结构化导体层的过程使得导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,导体层的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并且导体层的中间部分延伸跨过边界区域,尤其是间隙,并且可以改进导体层的第一部分和导体层的第二部分的互连。
填充材料可包括平坦化层,以在延伸穿过第一层的上表面的平面中提供填充材料的平面表面。如果电子或光电部件的顶表面与上表面处于同一平面中,则布置结构化导体层的过程使得导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,导体层的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并且导体层的中间部分延伸跨过边界区域,尤其是间隙,并且可以进一步改进导体层的第一部分和导体层的第二部分的互连。
在一些实施例中,填充材料布置在第一层和电子或光电部件的底表面之间,其中电子或光电部件的底表面与电子或光电部件的顶表面相对置。填充材料可尤其地包括粘合剂或由粘合剂组成,其将电子或光电部件固定到第一层。填充材料还可包括临时粘合剂或由临时粘合剂组成,临时粘合剂在将电子或光电部件至少部分或完全嵌入第一层的过程中至少部分或完全蒸发。
在一些实施例中,填充材料可在电子或光电部件的上表面和壳表面之间形成填角焊缝。尤其是,填角焊缝形式的填充材料可以部分地布置在间隙中并且部分地形成上表面和壳表面之间的填角焊缝。
在一些实施例中,在结构化导体层与第一层之间和/或在结构化导体层与电子或光电部件的顶表面之间布置介电层,尤其是介电中间层。这种介电层有助于防止结构化导体层与第一层和电子或光电部件的顶表面中的至少一个之间的短路。
在一些实施例中,第一层包括塑料,尤其是以下材料中的至少一种:聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)。
在一些实施例中,至少一个结构化导体层(例如用于向至少一个电子或光电部件提供电力)可以是透明材料和/或可以包括宽度小于300μm,尤其是小于150μm的电线路。通过这些空间延伸,结构化导体层对于人眼是不可见的。因此,通过光电装置的观察不会受到结构化导体层的干扰。
在一些实施例中,至少一个结构化导体层的材料可包括氧化铟锡和/或银。在一些实施例中,结构化导体层包括金属或由金属组成,并且尤其是包括铜、银和金之一或由铜、银和金之一组成。
在一些实施例中,第一层是导光层,其中第一层的折射率可以大于围绕第一层的材料的折射率。
在一些实施例中,第一层的折射率可以大于覆盖层和/或载体层和/或在面向载体层的一侧上和/或在面向覆盖层的一侧上覆盖第一层的粘合剂的折射率。因此,可以实现第一层内的全内反射和关联的导光。
在一些实施例中,至少一个结构化导体层包括彼此叠加布置的两个或更多个结构化导体层,其中相邻导体层通过至少一个隔离层(例如聚酰亚胺层)彼此分离。可选地,每个导体层包括一个或多个导电通孔,其填充有介电材料并包括互连不同导体层的导体路径。因此,可以提供再分布层(RDL)和聚酰亚胺层(PI)的多层。
在一些实施例中,第二层,尤其是第一热释放膜或层压层布置在第一层的与上表面相对置的表面上。载体层(尤其是PET载体层)可以布置在与第一层相对置的第二层上,并且可选地,第三层(尤其是第二热释放膜或光阻层)可以布置在与第二层相对的载体层上,并且临时载体层可以可选地布置在与载体层相对置的第三层上。
在一些实施例中,诸如集成电路(IC)的电子芯片布置在结构化导体层上,或者具体地布置在再分布层(RDL)和聚酰亚胺层(PI)的多层的堆叠上。
在一些实施例中,电子或光电部件包括以下元件中的至少一个:LED、μLED、倒装芯片LED、薄膜倒装芯片LED、IC芯片、光学传感器、热传感器、机械传感器、电阻器、线圈、电容器和包括精选的前述部件的子组件。
优选地,LED(发光二极管)或micro LED,也称为μLED、或LED芯片或μLED芯片、或倒装芯片LED或薄膜倒装芯片LED用作光电部件。优选地,光电装置的每一层由至少部分透明的材料制成或至少包括至少部分透明的材料。因此,光电部件也可以是至少部分透明的。
有利地,微发光二极管芯片(也称为μLED芯片)被用作光电部件。微发光二极管可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。
μLED是例如边缘长度小于70μm,尤其是低至小于20μm,尤其是在1μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在10-30μm之间。这可产生几百μm2至数十μm2的表面积。例如,μ-LED可以具有约60μm2的表面积和约8μm的边缘长度。在一些情况下,μ-LED具有5μm或更小的边缘长度,这产生小于30μm2的表面积尺寸。这种μ-LED的典型高度例如在1.5μm至10μm的范围内。
在一些实施例中,电子芯片,例如集成电路(IC)、光学传感器、热传感器、机械传感器或包括选择的前述电子和光电部件的子组件可至少部分或完全嵌入第一层中。
在一些实施例中,制造光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格的方法包括以下步骤:将至少一个电子或光电部件布置在第一层的上表面上,尤其是设置在覆盖层与载体层之间的中间层上;
将至少一个电子或光电部件至少部分地或完全地嵌入第一层中;
提供结构化导体层,使得导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,导体层的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并且导体层的中间部分延伸跨过边界区域并将导体层的第一部分和导体层的第二部分互连。
导体层的第二部分可以与位于顶表面上的电子或光电部件的电触点接触,并且边界区域可以位于电子或光电部件的顶表面和第一层的相邻上表面之间。
在一些实施例中,将至少一个电子或光电部件至少部分地或完全地嵌入第一层中的步骤进一步包括局部地加热第一层,并且尤其是同时地将电子或光电部件压入第一层的上表面中,优选地在至少局部地加热第一层的相同区域中。
在一些实施例中,将至少一个电子或光电部件至少部分地或完全地嵌入第一层中的步骤包括加热电子或光电部件,并且尤其是同时将电子或光电部件压入第一层的上表面中。步骤可以例如通过使用加热的印模来执行,该加热的印模适于拾取电子或光电部件、加热元件,将元件布置在第一层的上表面上的相应位置上并且在该相应位置处将元件压入第一层中。
在一些实施例中,将至少一个电子或光电部件至少部分地或完全地嵌入第一层中的步骤包括将第一层加热至刚好低于第一层的材料的软化温度的温度,以及加热电子或光电部件,并且尤其是同时将电子或光电部件压入第一层的上表面中。
在一些实施例中,将至少一个电子或光电部件至少部分地或完全地嵌入第一层中的步骤包括深拉第一层的至少一部分,由此产生凹陷部分,并且将电子或光电部件压入凹陷部分中。尤其是,可以在第一层的与上表面相对置的表面上布置深拉工具,并且可以在深拉工具的方向上深拉第一层的至少一部分。由此在第一层中产生至少一个凹陷部分,并且电子或光电部件被压入凹陷部分中。
在一些实施例中,布置结构化导体层的第一、第二和中间部分的步骤包括所谓的PICOS(衬底上平面互连)工艺。这种PICOS工艺可包括例如以下步骤:晶种层,尤其是钛-铜合金被施加到至少一个电子或光电部件的顶表面和/或第一层的上表面和/或边界区域和/或介电层。然后将光阻层施加到晶种层上,并构造光阻层,使得晶种层的区域被曝光。晶种层的暴露区域被电镀并且铜钛被电沉积到晶种层的暴露区域上。除去结构化留下的光阻层区域和下面的晶种层。晶种层的电镀和随后被结构化的光阻层的施加的步骤也可以被切换。因此,可以在更大的表面上进行电镀,并且之后可以进行结构化。
通过该过程,电子或光电部件可以由结构化导体层“框住”,从而可以使用PICOS工艺来确保至少一个电子或光电部件的机械稳定性和电互连。
在一些实施例中,布置结构化导体层的第一部分,第二部分和中间部分的步骤包括喷射工艺。例如,银或铜纳米管油墨串联或并联且局部地施加到至少一个电子或光电部件的顶表面和/或第一层的上表面和/或边界区域和/或介电层,以电互连至少一个电子或光电部件。
在一些实施例中,将至少一个电子或光电部件布置在第一层的上表面上的步骤包括将至少一个电子或光电部件胶合在上表面上,尤其是使用粘合剂。粘合剂可以布置在电子或光电部件和上表面之间,或者可以在上表面和电子或光电部件的壳表面之间形成填角焊缝。在一些实施例中,粘合剂可为临时粘合剂,其在将至少一个电子或光电部件至少部分或完全嵌入第一层中的步骤期间至少部分或完全蒸发。
在一些实施例中,制造光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格的方法还包括在结构化导体层与第一层之间和/或在结构化导体层与电子或光电部件的顶表面之间布置介电层的步骤。这种介电层可以防止结构化导体层与第一层和电子或光电部件的顶表面中的至少一个之间的短路。
在一些实施例中,制造光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格的方法还包括在结构化导体层上布置集成电路(IC)的步骤。
在本发明的一些实施例中,一种光电装置,例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括载体层和两个或更多个层段,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层段。至少一个光电部件布置在层段中的至少一个上并且层段在载体层上彼此相邻地布置,其中相邻的层段彼此机械地连接。
在一些实施例中,层段彼此连接,使得层段之间的接合区域至少近似不可见。因此,这些单层段在最终的光电装置中至少大致不可见。
相邻层段之间的机械连接可涉及相邻层段,相邻层段在其相邻边界区域处彼此热熔融,从而彼此机械连接。因此,机械连接相邻层段的步骤可以包括熔化层段的相邻边界区域。
层段允许在载体层上形成较大的层,例如所谓的中间层。因此,通过使用在载体层上彼此相邻布置的层段,可以形成对应于较大层的大表面积。
层段可以相当薄和柔软。因此,它们可以由更敏感的材料组成,例如箔材料。由于较小尺寸的层段比较大的层更易于处理,因此使用较小的层段并由层段在载体层上构建较大的层允许简化生产过程。此外,与较大的单层相比,可以更容易地将层段布置在载体层的弯曲表面上。
在一些实施例中,光电装置包括载体层和多个层段,其中至少一个光电部件布置在至少一个层段上。层段在载体层上彼此相邻地布置,其中相邻的层段彼此机械地连接。
至少一个光电部件可以布置在至少一个层段上。在一些实施例中,至少一个光电部件布置在每个层段上,多个层段上或仅一个层段上。因此,可以存在其上没有布置光电部件的层段和/或其上布置有一个或多个光电部件的层段。
在一些实施例中,光电装置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至少一个光电部件,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。
光电装置可以是任何其它表面的一部分,例如车顶内衬或例如交通工具的外表面。因此,光电装置可具有3维形状和/或其可布置在弯曲的表面上。因此,车顶衬里或外表面包括至少一个光电部件,以至少部分地照亮车顶衬里或外表面和/或在车顶衬里或外表面的至少一部分上显示信息。
尤其是与例如交通工具挡风玻璃的尺寸的完整层相比,小层段的制造可以更容易且更成本有效。因此,通过在载体层上彼此相邻地布置两个或更多个层段,可以提供更简单且成本有效的方法来制造具有特别大尺寸的光电装置。此外,可以更容易地将彼此相邻的层段布置在例如具有三维形状的载体层上,就好像层段具有与载体层相同的尺寸一样。
在一些实施例中,光电装置包括至少一个电桥接元件,电桥接元件至少在两个相邻层段之间延伸,其中两个层段中的每一者包括导体层段,且电桥接元件至少互连两个层段中的导体层段。换句话说,电桥接元件可以在第一层段和与第一层段相邻的第二层段之间延伸。第一层段包括第一导体层段,第二层段包括第二导体层段。电桥接元件将第一导体层段与第二导体层段互连。
至少一个桥接元件可电互连至少两个相邻层段。至少两个层段中的每一个可以包括导体层段,并且电桥接元件可以互连至少两个层段的导体层段。
在一些实施例中,每个层段通过至少一个电桥接元件电连接到相邻的层段。因此,层段上的导体层段可以通过使用电桥接元件与其它层段上的导体层段连接。
在一些实施例中,层段是柔性的和/或可弯曲的。在3维形状的载体层表面的情况下,层段因此可以布置在载体层表面上并且遵循载体层表面的3维形状。如果光电装置在将层段布置在载体层上之后是3维形状的,则由于层段是可弯曲的,所以层段的破裂风险很小。
在一些实施例中,层段具有正方形或矩形形状,并且优选地具有至少大约125mm的长度和至少大约70mm的宽度。
在一些实施例中,层段可以具有条纹的形式,尤其是矩形条纹的形式,优选地具有在1cm至100cm的范围内,优选地在10cm至40cm的范围内的长度,以及在1cm至100cm的范围内,优选地在10cm至40cm的范围内的宽度。
然而,层段可以是任何其它适当的形式。例如,这些可以具有正多边形的形式,例如三角形,六边形或八边形。
在一些实施例中,层段是至少部分透明的,其中可选地,层段布置在覆盖层和载体层之间。覆盖层和载体层中的至少一个也可以是至少部分透明的。因此,光电装置可以是至少部分透明的。
在一些实施例中,层段包括或由诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料组成。尤其是,层段可以是箔材料的箔,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。箔是弹性的并且可以适应非平面的轮廓或形状。
层段可包括或由任何其它塑料,尤其是任何其它树脂组成,其优选具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性。
在一些实施例中,层段可以层压或通过粘合剂固定到载体层上。因此,层段之间的机械连接可以例如通过层段在载体层上的固定来提供。
在一些实施例中,载体层是至少部分透明的。尤其是,载体层可以包括或由玻璃或另一种至少部分透明的材料组成,例如甲基丙烯酸酯(PMMA)和/或聚碳酸酯(PC)。
在一些实施例中,至少一个光电部件可以是作为体积发射器或表面发射器的LED。至少一个光电部件可以单独控制。因此,可以控制光电装置中的光分布。至少一个光电部件的单独控制例如可以通过单独控制提供给每个光电部件的电流来实现。
在一些实施例中,至少一个光电部件,尤其是LED,可以小于300μm,尤其是小于150μm。利用这些空间扩展,至少一个光电部件对于人眼是不可见的。
在一些实施例中,micro LED(也称为μLED)或μLED芯片用作光电部件。μLED是例如边缘长度小于70μm,尤其是低至小于20μm,尤其是在1μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在10-30μm之间。这可产生几百μm2至数十μm2的表面积。例如,μ-LED可以具有约60μm2的表面积和约8μm的边缘长度。在一些情况下,μ-LED具有5μm或更小的边缘长度,这产生小于30μm2的表面积尺寸。这种μ-LED的典型高度例如在1.5μm至10μm的范围内。
微发光二极管芯片(也称为μLED芯片)可用作光电部件。微发光二极管可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。
诸如LED或μLED的光电部件可以是未封装的。因此,其可以是裸片。
在一些实施例中,电桥接元件包括至少部分透明和/或柔性的带体。可选地,这种带体包括至少一个导体路径以互连两个相邻层段的导体层段。这种包括至少一个导体路径的透明和/或柔性带例如可以借助于喷墨工艺来提供。
在一些实施例中,电桥接元件设置在覆盖层上。电桥接元件可以具有导体路径的形式。覆盖层在层段放置在载体层上之后布置在层段上。然后,覆盖层上的电桥接元件互连两个相邻层段的导体层段。
在一些实施例中,平坦化层布置在层段上或覆盖层上。平坦化层可包括或由诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料组成。尤其是,平坦化层可以是诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料的箔。或者,平坦化层可包括或由任何其它塑料组成,尤其是任何其它树脂,其优选具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性。
在一些实施例中,制造光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格的方法包括在载体层上布置彼此相邻的两个或更多个层段。至少一个光电部件可以布置在至少一个层部分上,并且方法还包括以下步骤中的至少一个:
将相邻的层段彼此机械连接,以及
布置至少一个电桥接元件,使得桥接元件在两个相邻层段之间延伸,两个层段中的每一个包括导体层段,并且电桥接元件互连两个层段的导体层段。
在一些实施例中,在布置至少一个电桥接元件使得桥接元件在两个相邻层段之间延伸之前执行将相邻层段彼此机械连接的步骤。因此,在两个相邻层段之间进行电互连之前,在相邻层段之间进行机械连接。
在一些实施例中,布置至少一个电桥接元件使得桥接元件在两个相邻层段之间延伸的步骤在将相邻层段彼此机械连接的步骤之前执行。因此,在相邻层段之间进行机械连接之前,在相邻层段之间进行电连接。通过布置至少一个电桥接元件,使得桥接元件在两个相邻层段之间延伸,可以已经提供至少轻微的机械连接,并且可以通过将相邻层段彼此机械连接的后续步骤来加强机械连接。
在一些实施例中,仅执行将相邻层段彼此机械连接的步骤,以及在一些实施例中,仅执行布置至少一个电桥接元件的步骤,使得桥接元件在两个相邻层段之间延伸。
在一些实施例中,将相邻层段彼此机械连接的步骤包括至少部分地熔化相邻层段的相对置边缘区域的步骤,尤其是使用激光或加热装置如高压釜或热板。尤其是,通过激光焊接执行将相邻层段彼此机械连接的步骤。在一些实施例中,将相邻层段彼此机械连接的步骤包括均匀熔融整个相邻层段的步骤。这优选通过使用加热装置如高压釜或热板来进行。
在一些实施例中,尤其是在执行将相邻层段彼此机械连接的步骤之前,层段在载体层上彼此相邻地布置,使得相邻层段彼此间隔开预设距离,其中,可选地,预设距离在0-1500μm的范围内。尤其是,预设距离取决于相邻层段的材料的流动特性。
在一些实施例中,尤其在执行将相邻层段彼此机械连接的步骤之后,层段形成均匀且平坦的层。
在一些实施例中,布置至少一个电桥接元件的步骤包括喷墨工艺。因此,油墨(例如银或铜纳米管油墨)被连续地或并行地并且局部地施加到相邻层段的导体层段的顶表面。
在本发明的一些实施例中,一种制造光电装置(例如交通工具的至少部分透明的窗格)的方法包括以下步骤:
将至少一个光电部件布置在第一层的上表面上,尤其是布置在覆盖层和载体层上的或布置在覆盖层和载体层之间的中间层上,
在上表面上和在至少一个光电部件上提供导体层,
构造导体层,使得所得到的结构化导体层包括用于通过使用结构化导体层向至少一个光电部件提供电力的电导体路径。
通过在例如第一层的上表面的大面积上提供导体层,然后构造导体层,可以为大规格的光电装置提供具有相对少的工艺步骤的成本有效的生产工艺。因此,生产成本可以随着布置在第一层上的芯片的数量而增大,并且随着第一层的尺寸而减小。这对于仅部分覆盖具有光电部件的第一层的较大区域以及所谓的大“死区”尤其有利。
在一些实施例中,结构化导体层的步骤可以包括导体层的光刻结构化,尤其是导体层的光刻结构化。通过使用光掩模(也称为光学掩模),可以将光的几何图案转移到导体层上的光敏、尤其是光线敏感的化学光阻上。曝光以化学方式改变光阻。一些光阻可以通过称为显影剂的溶液除去。通常类型的正性光阻在曝光后变得可溶于显影剂。使用负性光阻,未曝光区域变得可溶于显影剂。通过一系列化学处理,然后可以将曝光图案蚀刻到导体层中,并且可以获得期望的结构化导体层。
在一些实施例中,构造导体层的步骤可包括在光电部件的顶表面和第一层的上表面上增材印刷导体层。
在一些实施例中,方法可以包括检测至少一个光电部件的位置,尤其是使用自动光学检查(AOI)。由此可以确保光电部件,尤其是布置在光电部件的顶表面上的至少一个电触点在随后的步骤中与结构化导体层对准。可替换地,可以使用提供足够精度的放置工艺,使得光电部件,尤其是布置在光电部件的顶表面上的至少一个电触点可以与结构化导体层对准。因此可以避免AOI。
在一些实施例中,提供导体层的步骤包括将导体层布置在上表面上和/或至少一个光电部件上。可选地,层压装置可用于将导体层层压在上表面和/或至少一个光电部件上。在一些实施例中,加热的辊层压机可用于将导体层层压在上表面和/或至少一个光电部件上,尤其是在卷对卷工艺中。
在一些实施例中,在上表面上和/或在至少一个光电部件上提供导体层的步骤包括将至少一个光电部件至少部分地嵌入第一层中。由此,至少一个光电部件可以至少部分地被压入第一层中,并且导体层可以同时布置在第一层的上表面上和/或至少一个光电部件上。因此,可以同时执行将至少一个光电部件嵌入到第一层中以及将导体层布置(尤其是层压)在第一层的上表面上和/或至少一个光电部件上的步骤。尤其是,至少一个光电部件和/或第一层可以被加热到合适的温度,并且至少一个光电部件可以在达到温度之后同时被压入第一层中。
在一些实施例中,至少一个光电部件可嵌入第一层中,使得光电部件的顶表面布置在由第一层的上表面限定的平面中。因此,导体层可以布置在由第一层的上表面和至少一个光电部件的顶表面形成的大致平坦的表面上。
在一些实施例中,将导体层布置在上表面上和/或至少一个光电部件上的步骤包括:
在至少一个光电部件的顶表面上提供平坦导体层,以及
深拉导体层以覆盖至少一个光电部件和第一层的上表面。
在一些实施例中,至少一个光电部件可布置在第一层的上表面上,使得其不嵌入第一层中。导体层可以布置在上表面上和/或至少一个光电部件上,使得导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,导体层的第二部分布置在光电部件的顶表面上,且导体层的中间部分布置在光电部件的侧表面上且使导体层的第一部分与第二部分互连。
在一些实施例中,第一层包括弹性材料或由弹性材料组成,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或热塑性聚氨酯(TPU)。可选地,第一层可以是弹性材料的箔。弹性第一层可以适应非平面轮廓或形状。第一层可包括或由除PVB之外的任何其它塑料组成,尤其是任何其它树脂,其优选具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性,例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。
在一些实施例中,第一层可以是布置在覆盖层和载体层之间的中间层。覆盖层和载体层中的至少一个可以是至少部分透明的,并且可以包括玻璃或另一种至少部分透明的材料,例如甲基丙烯酸酯(PMMA)和/或聚碳酸酯(PC)或由其组成。
使用PVB或EVA箔作为第一层,可以获得覆盖层和载体层、尤其是两个玻璃之间的平滑层压。
在一些实施例中,将至少一个光电部件布置在第一层的上表面上的步骤包括通过使用粘合剂将至少一个光电部件粘合在第一层的上表面上。PVB膜在剥离(英语:eleanted)温度下的固有粘性可用于将至少一个光电部件保持在第一层的上表面上的适当位置。
在一些实施例中,至少一个光电部件可以是作为体积发射器或表面发射器的LED。至少一个光电部件可以单独控制。因此,至少在一些实施例中,可以从光电装置获得期望的光分布。
至少一个光电部件的单独控制例如可以通过单独控制提供给每个光电部件的电流来实现。
在一些实施例中,至少一个光电部件,尤其是LED,可以小于300μm,尤其是小于150μm。利用这些空间延伸,至少一个光电部件对于阅读距离处的人眼不可见。
在一些实施例中,micro LED(也称为μLED)或μLED芯片可以用作光电部件。μLED是例如边缘长度小于70μm,尤其是低至小于20μm,尤其是在1μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在10-60μm之间。这可产生几百μm2至数十μm2的表面积。例如,μ-LED可以具有约2500μm2的表面积和约50μm的边缘长度。在一些情况下,μ-LED具有5μm或更小的边缘长度,这产生小于30μm2的表面积尺寸。这种μ-LED的典型高度例如在1.5μm至10μm的范围内。
微型发光二极管芯片(也称为μLED芯片)可用作光电部件。微发光二极管可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。
在一些实施例中,尤其是,至少一个光电部件的所有电触点,尤其是接触焊盘,布置在光电部件的顶表面上。光电部件可以布置在第一层的上表面上,使得电触点背离第一层的上表面。因此,至少一个光电部件可形成为倒装芯片LED、薄膜倒装芯片LED或倒装芯片μLED。
在一些实施例中,导体层包括导电材料层或由导电材料层组成,例如铜、金或银。可选地,导电材料层包括导电纳米颗粒,例如银和/或金和/或铜纳米颗粒。
在一些实施例中,导体层包括可光结构化的纳米颗粒浆料或由可光结构化的纳米颗粒浆料组成,可光结构化的纳米颗粒浆料包括导电纳米颗粒,诸如银和/或金和/或铜纳米颗粒。
在一些实施例中,除了导电材料层之外,导体层还包括第二导电材料层,第二导电材料层包括导电粘合剂或焊料,或由导电粘合剂或焊料组成。第二导电材料层尤其可以包括或由粘合剂、焊料或焊接胶组成。第二导电材料层可以具有各向同性或各向异性的导电性。在上表面上和/或在至少一个光电部件上提供导体层之前,第二导电材料层可以布置在导电材料层上。可替换地,第二导电材料层可以布置在上表面和至少一个光电部件上,并且第一导电材料层可以设置在第二导电材料层上。
在一些实施例中,方法包括提供电接触元件,电接触元件尤其是由导电粘合剂或焊料制成。电接触元件设置在光电部件的至少一个电触点上。电触点,尤其是接触焊盘,可被布置在光电部件的顶表面上。尤其是,电接触元件可以仅布置在电触点上而不布置在第一层的上表面和/或在至少一个光电部件的顶表面的暴露区域上。
在一些实施例中,方法包括将导体层与光电部件的电触点机械地和电气地互连,其中电触点,尤其是接触焊盘,可以布置在光电部件的顶表面上。在一些实施例中,将导体层与光电部件的电触点机械地和电气地互连的步骤可以在构造导体层的步骤之前执行。可替换地,在一些实施例中,将导体层与光电部件的电触点机械和电互连的步骤可以在构造导体层的步骤之后执行。
在一些实施例中,将导体层与光电部件的电触点机械和电互连的步骤可包括在电触点上方的区域中点状激光焊接导体层的步骤。尤其是,可以仅在电触点上方的区域中执行导体层与电触点的点状激光焊接,使得可以提供导体层与光电部件的电触点的机械和电互连。
在一些实施例中,使导体层与光电部件的电触点机械和电互连的步骤可包括将导体层加热到导电粘合剂或焊料的熔化/反应温度以上,导电粘合剂或焊料可布置在光电部件的至少电触点上或作为在上表面上和至少一个光电部件上的第二导电材料层。尤其是,在冷却导电粘合剂或焊料之后,可以提供导体层与光电部件的电触点的机械和电互连。
在一些实施例中,结构化导体层的步骤之后可以是烧结导电材料层,尤其是可光结构化的纳米颗粒浆料的步骤,其包括导电纳米颗粒,例如银和/或金和/或铜纳米颗粒。如果第一层和至少一个光电部件耐受至少约140℃的温度,则烧结步骤可包括烘箱法。或者,烧结步骤可包括光固化过程。
在一些实施例中,方法还包括在第一层和/或导体层上布置平坦化层的步骤。平坦化层可包括弹性材料,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或由其组成。可选地,平坦化层可以是弹性材料的箔。箔可以是弹性的并且可以适应非平面轮廓或形状。因此,箔例如可以布置在弯曲的载体表面上。或者,平坦化层可包括或由任何其它塑料组成,尤其是任何其它树脂,其优选具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性,例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。在一些实施例中,至少一个光电部件和/或结构化导体层可嵌入平坦化层中。
在一些实施例中,导体层可以提供在第一层的上表面上,尤其是在第一层的整个上表面上或在临时载体层的上表面上。然后可以构造导体层,使得所得的结构化导体层包括电导体路径。至少一个光电部件然后可以布置在结构化导体层上,使得电导体路径与至少一个光电部件的电触点连接。这种方法可以被称为“芯片最后”,因为在导体层已经被结构化之后,至少一个光电部件布置在结构化导体层上。
在一些实施例中,制造光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格的方法包括以下步骤:
在第一层的上表面上提供导体层,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
结构化导体层,使得所得结构化导体层包括适于向至少一个光电部件提供电的电导体路径,以及
将至少一个光电部件布置在结构化导体层上。
在一些实施例中,电接触元件设置在结构化导体层上,用于将至少一个光电部件的触点与结构化导体层电连接。接触元件设置在结构化导体层上,使得接触元件与至少一个光电部件的触点对准。
在一些实施例中,接触元件设置在结构化导体层上的限定位置上。位置被限定为使得接触元件与光电部件的电触点对准。每个光电部件例如可以是在其底表面上的限定位置处具有两个电触点的倒装芯片。用于这种倒装芯片的接触元件布置在结构化导体层上,使得倒装芯片的每个触点与一个接触元件接触。
在一些实施例中,通过在结构化导体层上施加例如焊膏来提供接触元件。尤其是,在一些实施例中,方法包括施加包括锡、银和铜的混合物(SnAgCu)、例如SAC的焊料材料。
在一些实施例中,方法还包括通过使用光子脉冲加热接触元件的步骤。为了产生光子光脉冲,可以使用宽带发射器,例如高压氙灯。尤其是,在一些实施例中,方法还包括通过使用光子焊接来焊接接触元件的步骤。焊料的熔化温度可以优选地高于第一层的使用温度(Tmax)。最高使用温度(Tmax)可以是长时间施加到第一层的材料上的最高温度,而没有显著的性能变化。高于最高使用温度的温度升高可能导致降解、化学变化和过度蠕变。
通过使用至少大约3毫秒到3秒的特别短的光子脉冲来加热接触元件,接触元件可以至少部分地熔化,同时布置在接触元件下面的第一层和/或结构化导体层的材料特性不会显著改变。
在一些实施例中,接触元件可以吸收光子脉冲的能量,而第一层的优选透明材料不吸收光子脉冲的能量,或者吸收程度较小。
因此,如果第一层至少部分透明并且接触元件至少不太透明,则接触元件可以比第一层吸收更多的光子脉冲能量。因此,接触元件可以被加热和/或熔化,同时布置在接触元件下方的第一层和/或结构化导体层的材料特性不会显著改变。
在一些实施例中,光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括第一层,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,至少部分或完全嵌入第一层中的至少一个光电部件,以及布置在第一层的上表面上和至少一个光电部件上的至少一个结构化导体层。导体层包括用于向至少一个光电部件提供电力的电导体路径。
在一些实施例中,至少一个光电部件可嵌入第一层中,使得光电部件的顶表面布置在由第一层的上表面限定的平面中。因此,导体层可以布置在由第一层的上表面和至少一个光电部件的顶表面形成的大致平坦的表面上。
在一些实施例中,导体层的第一部分布置在第一层的上表面上,并且导体层的第二部分布置在光电部件的顶表面上并且与光电部件的电触点相接触,其中电触点、尤其是接触焊盘布置在顶表面上。尤其是,导体层的第二部分与光电部件的电触点机械和电互连。
在一些实施例中,导体层包括来自烧结可光结构化纳米颗粒浆料的残余物,尤其是可光结构化纳米颗粒浆料的残余物,可光结构化纳米颗粒浆料包括导电纳米颗粒,例如银和/或金和/或铜纳米颗粒。
在一些实施例中,光电装置、尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括第一层、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,布置在第一层上的至少一个光电部件,以及布置在第一层的上表面上和至少一个光电部件上的至少一个结构化导体层。导体层包括用于向至少一个光电部件提供电力的电导体路径,并且导体层包括来自烧结可光结构化纳米颗粒浆料的残余物,尤其是包括导电纳米颗粒(例如银和/或金和/或铜纳米颗粒)的可光结构化纳米颗粒浆料的残余物。
在一些实施例中,至少一个光电部件可布置在第一层的上表面上,使得其不嵌入第一层中。
在一些实施例中,导体层的第一部分可布置在第一层的上表面上,导体层的第二部分可布置在光电部件的顶表面上并与光电部件的电触点接触。电触点、尤其是接触焊盘,可以布置在顶表面上。在一些实施例中,导体层的中间部分可以布置在光电部件的侧表面上,并且它可以互连导体层的第一和第二部分。因此,至少一个光电部件和第一层的上表面可以被导体层覆盖。
在一些实施例中,光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括第一层、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,布置在第一层的上表面上的结构化导体层,以及布置在结构化导体层上的至少一个光电部件。结构化导体层包括用于向至少一个光电部件提供电力的电导体路径。此外,电接触元件布置在结构化导体层上,尤其是在结构化导体层和至少一个光电部件的电触点之间,用于将至少一个光电部件的电触点与结构化导体层电连接。接触元件尤其是与至少一个光电部件的电触点对准,并且包括或者由具有比第一层的最大使用温度更高的熔化或固化温度的材料组成。
在一些实施例中,平坦化层布置在第一层和/或导体层上,其中平坦化层可包括或由类似于第一层的材料,例如PVB组成。可选地,至少一个光电部件可嵌入平坦化层中。
在本发明的一些实施例中,至少部分柔性的光电装置包括加强件,以至少稳定光电装置的连接区域,从而允许光电装置与环境的安全电互连。
在本发明的一些实施例中,一种制造光电装置(例如交通工具的至少部分透明的窗格)的方法包括以下步骤:
提供载体衬底,尤其是临时载体衬底,和布置在载体衬底上的离型层,尤其是临时离型层,
在与载体衬底相对的离型层上提供结构化导体层,
在结构化导体层上布置至少一个光电部件,
其中结构化导体层包括用于向至少一个光电部件提供电力的电导体路径,
在离型层上提供第一层,
其中第一层覆盖导体层和至少一个光电部件,使得至少一个光电部件至少部分地嵌入在第一层中,并且
除去载体衬底和离型层。
通过提供载体衬底,尤其是刚性载体衬底,其用作在其顶部构建光电装置的基础,可以为大规格的光电装置提供具有相对少的工艺步骤的成本有效的生产工艺。离型层可用作例如热离型层、化学离型层或激光离型层,其允许从载体衬底容易且非破坏性地移除光电装置。
在一些实施例中,载体衬底可包括或由优选透明且刚性的材料、例如玻璃构成。
在一些实施例中,载体衬底可包括或由可变形材料组成,例如模制化合物或树脂。这可能是有利的,因为光电装置可进入期望的形状。
在一些实施例中,离型层可以包括或由可溶解材料组成,例如氮化硅(SiN)。因此可以容易地除去离型层。
在一些实施例中,方法还包括在除去载体衬底和离型层之后,在第一层和/或结构化导体层和/或至少一个光电部件上提供平坦化层的步骤。因此,结构化导体层和/或至少一个光电部件布置在第一层和平坦化层之间。此外,结构化导体层可以布置在第一层、结构化导体层和平坦化层的叠层的中性纤维中。
在一些实施例中,第一层包括弹性材料,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或由其组成。可选地,第一层可以是弹性材料的箔。弹性第一层可以适应非平面轮廓或形状。第一层可包括或由除PVB之外的任何其它塑料组成,尤其是任何其它树脂,其优选具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性,例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、硅酮或热塑性聚氨酯(TPU)。
在一些实施例中,至少一个光电部件可嵌入第一层中,使得光电部件的顶表面布置在由第一层的上表面限定的平面中。
在一些实施例中,第一层可以是布置在覆盖层和载体层,尤其是永久载体层之间的中间层。载体层和覆盖层优选是最终光电装置中的永久层。覆盖层和载体层中的至少一个可以是至少部分透明的,并且可以包括或由玻璃或另一种至少部分透明的材料组成,例如甲基丙烯酸酯(PMMA)、硅酮和/或聚碳酸酯(PC)。
使用PVB或EVA箔作为第一层,可以获得覆盖层和载体层,尤其是两个玻璃之间的平滑层压。在一些实施例中,可以通过使用温度和压力进行层压。
在一些实施例中,至少一个光电部件可以是作为体积发射器或表面发射器的LED。至少一个光电部件可以单独控制。因此,至少在一些实施例中,可以从光电装置获得期望的光分布。至少一个光电部件的单独控制例如可以通过单独控制提供给每个光电部件的电流来实现。
在一些实施例中,至少一个光电部件,尤其是LED,可以小于300μm,尤其是小于150μm。利用这些空间延伸,至少一个光电部件对于阅读距离处的人眼不可见。
在一些实施例中,micro LED(也称为μLED)或μLED芯片可以用作光电部件。μLED是例如边缘长度小于70μm,尤其是低至小于20μm,尤其是在1μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在10-60μm之间。这可产生几百μm2至数十μm2的表面积。例如,μ-LED可以具有约2500μm2的表面积和约50μm的边缘长度。在一些情况下,μ-LED具有5μm或更小的边缘长度,这产生小于30μm2的表面积尺寸。这种μ-LED的典型高度例如在1.5μm至10μm的范围内。
微型发光二极管芯片(也称为μLED芯片)可用作光电部件。微发光二极管可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。
在一些实施例中,导体层包括或由导电材料层组成,例如铜、金或银。
在一些实施例中,在与载体衬底相对置的离型层上提供结构化导体层的步骤包括在离型层上生长导电材料层(例如铜)的步骤。
在一些实施例中,导体层可以设置在离型层上,尤其是在离型层的整个表面上。然后可以构造导体层,使得所得的结构化导体层包括电导体路径。至少一个光电部件然后可以布置在结构化导体层上,使得电导体路径与至少一个光电部件的电触点连接。
在一些实施例中,平坦化层可包括弹性材料,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或由其组成。可选地,平坦化层可以是弹性材料的箔。箔可以是弹性的并且可以适应非平面轮廓或形状。或者,平坦化层可包括或由任何其它塑料组成,尤其是任何其它树脂,其优选具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性,例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。在一些实施例中,结构化导体层可嵌入平坦化层中。
在一些实施例中,方法还包括在离型层和/或结构化导体层上提供至少一个加强件的步骤。在离型层和/或结构化导体层上提供至少一个加强件的步骤优选在提供第一层的步骤以及除去离型层和临时载体衬底的步骤之前执行。加强件可优选地用作光电装置的至少连接区域的稳定器,以允许光电装置与环境的牢固电互连。
在一些实施例中,光电装置可由柔性材料制成,且刚性加强件可布置在光电装置的边缘区域中以至少稳定光电装置的边缘区域。边缘区域,尤其是加强件可以例如用作光电装置的连接区域,以允许光电装置与环境和/或至少一个相邻的第二光电装置的安全电互连。
在一些实施例中,加强件可包括刚性壳体和壳体中的电导体路径,以将光电装置,尤其是光电部件与环境和/或至少一个相邻的第二光电装置电连接。
在一些实施例中,至少一个加强件被提供在离型层的边缘区域上,其中边缘区域包括离型层的边缘。
在一些实施例中,至少一个加强件可以至少部分地覆盖结构化导体层。结构化导体层可以延伸到离型层的边缘区域中。因此,加强件还可以覆盖结构化导体层的位于离型层的边缘区域中的部分。
在一些实施例中,至少一个加强件的外边缘可以与离型层的边缘对齐。因此,至少一个加强件的侧表面和离型层的侧表面可以布置在同一平面中。
在一些实施例中,在离型层上提供第一层的步骤可以包括将至少一个加强件至少部分地嵌入第一层中。可选地,第一层必须不完全覆盖离型层的边缘区域。因此,至少一个加强件伸出第一层。因此,在一些实施例中,第一层远离离型层的边缘。
在一些实施例中,加强件包括或由刚性材料组成,例如刚性塑料材料。可选地,加强件比第一层更刚性并且因此在第一层的至少一个边缘区域中加强第一层。
在一些实施例中,方法还包括在将第一层设置在离型层上之前改变中间产品的形状的步骤。中间产品可包括载体衬底和离型层,离型层上的结构化导体层,结构化导体层上的至少一个光电部件,以及可选地离型层上的至少一个加强件。中间产物可以优选地通过以下步骤获得:提供载体衬底和布置在载体衬底上的离型层,在离型层上提供结构化导体层,在结构化导体层上布置至少一个光电部件,并且可选地在离型层和/或结构化导体层上提供至少一个加强件。中间产品的修改形状可以例如包括至少一个弯曲表面。
在一些实施例中,在修改中间产品的形状的步骤之后,在导体层和至少一个光电部件上提供第一层。改变中间产品形状的步骤可以通过将中间产品压入模具中进行,例如通过使用模具。然后可以通过例如将第一层模制到导体层和至少一个光电部件上来在导体层上提供第一层和至少一个光电部件。因此,第一层可以包括机械坚固材料或由机械坚固材料组成,机械坚固材料例如模制化合物、硅酮或透明或漫射填充树脂。
在一些实施例中,光电装置可在另一步骤中布置在弯曲表面上,且可固定(尤其胶合)到弯曲表面。在优选实施例中,中间产品的弯曲表面和/或光电装置的弯曲表面可以与光电装置布置在其上的弯曲表面相匹配。
在一些实施例中,光电装置、尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括第一层,至少部分或完全嵌入第一层中的至少一个光电部件,以及布置在第一层的上表面上和至少一个光电部件上的至少一个结构化导体层。结构化导体层包括用于向至少一个光电部件提供电力的电导体路径。
在一些实施例中,光电装置可进一步包括在第一层和/或结构化导体层和/或至少一个光电部件的上表面上的平坦化层。在一些实施例中,结构化导体层可嵌入平坦化层中。在一些实施例中,结构化导体层和/或至少一个光电部件可布置在第一层与平坦化层之间,使得结构化导体层例如布置在包括第一层、结构化导体层和平坦化层的层压件的中性平面中。中性平面是层压件内的概念平面。当被弯曲力加载时,层压件弯曲,使得例如内表面处于压缩状态,而外表面处于拉伸状态或其它方式。中性平面是层压件内的平面,其中层压件的材料不处于压缩或拉伸的应力下。
在一些实施例中,至少一个光电部件可以完全嵌入第一层中,尤其是使得光电部件的顶表面布置在由第一层的上表面限定的平面中。因此,可以由第一层和至少一个光电部件提供基本上平坦的上表面。换言之,至少一个光电部件可完全嵌入第一层中,使得光电部件的顶表面布置在由第一层的上表面限定的平面中,但顶表面不被第一层覆盖。
在一些实施例中,光电装置还包括在第一层和/或结构化导体层的上表面上的至少一个加强件。在一些实施例中,加强件可以至少部分地嵌入第一层中。
因此,在一些实施例中,加强件伸出第一层,尤其是伸出第一层的侧表面。
在一些实施例中,第一层的上表面是弯曲的。
在一些实施例中,光电装置,尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格,包括层堆叠,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层堆叠,其至少具有顶层,顶层包括至少一个开口,尤其是在顶层的上表面上的开口。光电装置还包括至少一个电子或光电部件,至少一个电子或光电部件布置在开口中,并且光电装置还包括至少一个电导体装置,尤其是结构化导体层,用于向至少一个电子或光电部件提供电力。
通过在开口中布置至少一个电子或光电部件,可以减小光电装置的形貌,并且可以简化光电装置的后续工艺,因为在技术上难以平衡放置在表面上但未布置在层堆叠的顶层上的开口中的光电部件。此外,通过在开口中布置至少一个电子或光电部件,可以减小光电装置的外形。因此,可以改进布置至少一个电导体装置,尤其是结构化导体层。另一个优点可以是,当布置在开口中时,至少一个电子或光电部件可以具有更好的机械稳定性。尤其是,开口的侧表面可以固定电子或光电部件,例如可以是诸如LED的光电光源、光电检测器或IC芯片。
在一些实施例中,电导体装置的第一部分布置在顶层的上表面上,电导体装置的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并与电子或光电部件的电触点接触。电触点,尤其是接触焊盘,可以布置在电子或光电部件的顶表面上。
在一些实施例中,边界区域位于电子或光电部件的顶表面和层堆叠的顶层的相邻上表面之间。电导体装置的中间部分可以延伸跨过边界区域,并将电导体装置的第一部分和电导体装置的第二部分互连。
优选地,至少一个电子或光电部件布置在层堆叠的顶层的开口中,层堆叠尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层层堆叠。电导体装置,尤其是导体层,布置在层堆叠的顶层的上表面上和电子或光电部件的顶表面上,并且与电子或光电部件的电触点接触。此外,电导体装置可以延伸跨过边界区域,尤其是跨过电子或光电部件的壳表面和顶层之间的间隙。因此,电导体装置可以桥接间隙。边界区域,尤其是间隙优选较小,因为由电导体装置桥接的距离可以通过将电导体装置布置在顶部的上表面上,电子或光电部件的顶表面上和电子或光电部件的电触点上的工艺来限制。
某物布置在某物上的表述不一定理解为某物直接布置在某物上,而是还可以包括布置在其间的另一元件。因此,将某物布置在某物上的表述也可以理解为将某物间接布置在某物上或上方。尤其是,电导体装置布置在顶层的上表面上的表述可以理解为电导体装置直接布置在顶层的上表面上,或者可以理解为电导体装置布置在顶层的上表面上方,但是另一元件可以布置在电导体装置和顶层的上表面之间。
在一些实施例中,开口是腔或通孔。
如果开口是腔体,则层堆叠优选地仅包括单层,尤其是顶层。在一些实施例中,腔体具有由顶层形成的底部部分,并且至少一个电子或光电部件布置在底部部分上。
如果开口是顶层中的通孔,则层堆叠优选地仅包括两层,尤其是顶层和底层。在一些实施例中,层堆叠包括布置在顶层下方的底层,并且底层承载至少一个电子或光电部件,其优选地布置在顶层中的通孔中。
在一些实施例中,顶层是至少部分透明的。
在一些实施例中,底层是至少部分透明的。
在一些实施例中,层堆叠、尤其是中间层堆叠优选是至少部分透明的,并且优选布置在覆盖层和载体层之间,其中覆盖层和载体层中的至少一个是至少部分透明的。优选地,光电装置的每一层由至少部分透明的材料制成或至少包括至少部分透明的材料。因此,光电装置可以是至少部分透明的。
在一些实施例中,光电装置可包括或可集成在至少部分透明的窗格中,尤其是交通工具的窗格中。例如,光电装置可以布置在两个玻璃板之间,这两个玻璃板一起可以形成用于交通工具的窗户结构。这两个玻璃板也可以是光电装置的部件,使得至少在一些实施例中,光电装置可以包括玻璃板。
在一些实施例中,至少一个电子或光电部件被完全布置在开口中,尤其是使得电子或光电部件的顶表面布置在延伸穿过顶层的上表面的参考平面中。换句话说,电子或光电部件的顶表面和顶层的上表面布置在同一平面内并形成平坦的上表面。
在一些实施例中,至少一个电子或光电部件被部分地布置在开口中,使得电子或光电部件的顶表面突出顶层的上表面,尤其是突出高度H。其中,优选地,高度H等于或小于电子或光电部件的厚度的二分之一。因此,电子或光电部件可以部分地布置在开口中,使得电子或光电部件的厚度的一半或更小突出顶层的上表面。
在一些实施例中,电子或光电部件可以包括以下各项中的至少一项或由其组成:发光二极管(LED),尤其是倒装芯片LED、集成电路(IC)、光电二极管、传感器,尤其是红外传感器。倒装芯片LED的所有电触点可以布置在同一表面上,尤其是在芯片的顶表面上。合适的倒装芯片LED可以是边缘长度小于150μm,尤其是低至小于100μm的小LED。合适的LED的典型高度例如在120μm至5μm的范围内。
在一些实施例中,电子或光电部件可包括μLED或由μLED组成。μLED是例如边缘长度小于70μm,尤其是低至小于20μm,尤其是在1μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在10-30μm之间。这可产生几百μm2至数十μm2的表面积。例如,μ-LED可以具有约60μm2的表面积和约8μm的边缘长度。在一些情况下,μ-LED具有5μm或更小的边缘长度,这导致小于30μm2的表面积尺寸。这种μ-LED的典型高度例如在1.5μm至10μm的范围内。
有利地,微型发光二极管芯片(也称为μLED芯片)用作电子或光电部件。微发光二极管可形成像素或子像素并发射选定颜色的光。
在一些实施例中,边界区域位于电子或光电部件的顶表面和层堆叠的顶层的相邻上表面之间。边界区域可以包括电子或光电部件的壳表面和开口的侧表面之间的间隙。侧表面面向壳表面,并且间隙优选地在围绕壳表面的电子或光电部件的周向方向上延伸。壳表面优选由电子或光电部件的外表面形成,不包括顶表面和与顶表面相对置的电子或光电部件的底表面。
在一些实施例中,间隙可以由在布置于顶层的开口中的电子或光电部件与开口的侧表面之间的距离形成。
在一些实施例中,间隙具有小于10-15μm的宽度。尤其是,间隙在延伸穿过顶层的上表面的平面内具有小于10-15μm的宽度。因此,电导体装置的延伸跨过边界区域的中间部分可以延伸10-15μm或更小的距离。这可以是有利的,作为一种布置电导体装置的工艺,使得电导体装置的第一部分布置在顶层的上表面上,电导体装置的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并且电导体装置的中间部分延伸跨过边界区域、尤其是间隙,并且互连电导体装置的第一部分和电导体装置的第二部分,可被限制到可由电导体装置的中间部分桥接的最大距离。
在一些实施例中,间隙填充有填充材料,尤其是填充有粘合剂。可选地,填充材料的堆积布置在填充的间隙上,尤其是布置在延伸穿过顶层的上表面的平面上。对于这种情况,这可能是有利的,即,电子或光电部件突出上表面,布置电导体装置的过程,使得电导体装置的第一部分布置在顶层的上表面上,电导体装置的第二部分布置在电子或光电部件的顶表面上,并且电导体装置的中间部分延伸跨过边界区域,尤其是间隙,并且可以改进电导体装置的第一部分和电导体装置的第二部分的互连。
在一些实施例中,填充材料布置在层堆叠的层与电子或光电部件的底表面之间,其中电子或光电部件的底表面与电子或光电部件的顶表面相对置。填充材料可尤其是包括粘合剂或由粘合剂组成,其将电子或光电部件固定在开口中。
在一些实施例中,填充材料可在顶层的上表面与电子或光电部件的壳表面之间形成填角焊缝。尤其是,填角焊缝形式的填充材料可以部分地布置在间隙中并且部分地形成顶层的上表面与电子或光电部件的壳表面之间的填角焊缝。
在一些实施例中,介电层、尤其是介电中间层被布置在电导体装置和顶层之间和/或电导体装置和电子或光电部件的顶表面之间。这种介电层有助于防止电导体装置与电子或光电部件的顶层和顶表面中的至少一个之间的短路。
在一些实施例中,顶层包括以下材料中的至少一种:
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、双向拉伸PET(boPET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、光阻和可通过使用紫外光硬化的材料。在一些实施例中,boPET是选择的材料。
在一些实施例中,底层包括以下材料中的至少一种:
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、双向拉伸PET(boPET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。在一些实施例中,boPET是选择的材料。
在一些实施例中,至少一个电导体装置的材料可以包括氧化铟锡和/或银。在一些实施例中,电导体装置包括金属或由金属组成,并且尤其是包括铜、银和金之一或由铜、银和金之一组成。
在一些实施例中,制造光电装置、尤其是例如交通工具的至少部分透明的窗格的方法,包括以下步骤:
提供具有至少顶层的层堆叠,顶层包括至少一个开口,尤其是顶层的上表面上的开口;
在开口中布置至少一个电子或光电部件;并且
尤其是在顶层的上表面上提供至少一个电导体装置,尤其是结构化导体层,用于向至少一个电子或光电部件提供电力。
在一些实施例中,开口是具有由顶层形成的底部部分的腔体,并且至少一个电子或光电部件布置在腔体中,使得它驻留在底部部分上。
在一些实施例中,开口是顶层中的通孔。层堆叠还包括在顶层下面的底层,并且至少一个电子或光电部件布置在通孔中,使得其位于底层上。
在一些实施例中,将至少一个电子或光电部件布置在开口中的步骤包括使用填充材料(尤其是粘合剂)来将至少一个电子或光电部件固定在开口中的步骤。填充材料优选地通过使用例如分配、喷射或冲压填充材料的步骤布置在开口中。至少一个电子或光电部件可以布置在开口中的填充材料上,并且填充材料、尤其是粘合剂可以在进一步的步骤中被硬化。
在一些实施例中,在开口中布置至少一个电子或光电部件的步骤包括临时加热层堆叠的步骤,尤其是在开口附近,以将至少一个电子或光电部件粘附到层堆叠。
在一些实施例中,包括诸如PVB或EVA的材料或由诸如PVB或EVA的材料组成的层堆叠的底层被临时加热,并且至少一个电子或光电部件尤其是同时布置在开口中,尤其是布置在层堆叠的底层上。位于电子或光电部件的顶表面和层堆叠的顶层的相邻上表面之间的边界区域,尤其是间隙,可优选地通过将电子或光电部件按压到暂时加热的底层上来填充,因为底层的材料可流入边界区域。
在一些实施例中,提供层堆叠的步骤包括提供具有未结构化顶层的初始层堆叠,以及结构化顶层以在顶层中获得至少一个开口。
结构化顶层以在顶层中获得至少一个开口的步骤可以例如借助于激光通过对顶层进行烧蚀以使开口成形来执行。
在一些实施例中,构造顶层以在顶层中获得至少一个开口的步骤可以通过在顶层中冲压或机械地切割通孔来执行。
在一些实施例中,结构化顶层以在顶层中获得至少一个开口的步骤可以通过光刻结构化顶层来执行。可在层堆叠的顶层上提供可光结构化光阻,以在顶层上提供光掩模并将至少一个开口蚀刻到顶层中,或者可提供光结构化抗蚀剂作为层堆叠的顶层,并且可光结构化光阻被构造成使得开口在可光结构化光阻内。
在第二种情况下,光结构化抗蚀剂可以保留在最终产品中,而在第一种情况下,光结构化抗蚀剂可以被除去。
在一些实施例中,光电装置具有提供多个像素的层堆叠。多个像素中的每个像素包括至少一个光电光源,其嵌入、尤其是完全嵌入在层堆叠的第一层中。光电光源包括在其上表面上的第一反射层和可选地在其底表面上的第二反射层。上表面面向层堆叠的顶表面,而底表面背离顶表面。多个像素中的每个像素还包括在层堆叠的顶表面上的第一像素区域,以及用于散射来自光电光源的光以均匀地照射第一像素区域的结构化光散射装置。
在另一实施例中,光电装置具有提供多个像素的层堆叠。多个像素中的每个像素包括至少一个光电光源,其嵌入、尤其是完全嵌入在层堆叠的第一层中。光电光源包括在其上表面上的第一反射层和在其底表面上的第二反射层。上表面面向层堆叠的顶表面,而底表面背离顶表面。多个像素中的每个像素还包括在层堆叠的顶表面上的第一像素区域,以及用于散射来自光电光源的光以均匀地照射第一像素区域的光散射装置。光散射装置形成第一层的第一部分,其周向围绕光电光源。
在一些实施例中,光电装置具有带多个像素的层堆叠。多个像素中的每个像素包括至少一个光电光源,其嵌入、尤其是完全嵌入在层堆叠的第一层中。光电光源包括在其上表面上的第一反射层和可选地在其底表面上的第二反射层。上表面面向层堆叠的顶表面,而底表面背离顶表面。多个像素中的每个像素还包括在层堆叠的顶表面上的第一像素区域,以及布置在第一层上的导光层。第一层布置在第一像素区域和导光层之间,并且导光层的折射率高于层堆叠的任何其它层的折射率。
在一些实施例中,光电装置具有提供多个像素的层堆叠。多个像素中的每个像素包括至少一个光电光源,其嵌入、尤其是完全嵌入在层堆叠的第一层中。多个像素中的每个像素还包括在层堆叠的顶表面上的第一像素区域,以及布置在第一层上的导光层。导光层的折射率高于层堆叠的任何其它层的折射率。多个像素中的每个像素还包括第三反射层,用于反射来自光电光源的光以均匀地照射第一像素区域。第三反射层在第一层中形成光电光源位于其中的开口。第一层具有弯曲表面,尤其是面向光电光源的开口表面。弯曲表面可以用作反射器,使得由光电光源实质上沿径向发射的光朝向第一像素区域反射,尤其是使得第一像素区域被均匀地照射。弯曲表面也可以形成为使得穿过第一像素区域的输出光束具有期望的形状。因此,弯曲表面可用于光束成形目的。
结构化光散射装置或光散射装置可以构造为散射从光电光源发射的光,使得第一像素区域被散射光均匀地照射。尤其是,结构化光散射装置或光散射装置可以构造为散射从光电光源发射的光,使得第一像素区域被散射光均匀地照射,并且产生第一像素区域的限定的和/或尖锐的边缘。
第一像素区域可以包括中心轴线,中心轴线垂直于第一像素区域并穿过第一像素区域的中心。中心轴线相对于层堆叠的第一层在正交方向上延伸。
多个像素中的每个像素还可以包括第二像素区域。第二像素区域例如可以形成在层堆叠的底表面上。在一些实施例中,在垂直于第一像素区域的视图中,第二像素区域的外轮廓可以与第一像素区域的外轮廓匹配。因此,例如可以实现,当被光照射时,可以从光电装置的两侧看到多个像素中的每个像素。
在垂直于第一像素区域的视图中,第一像素区域和/或第二像素区域可以包括圆形、正方形、矩形或多边形的形状。因此,第一像素区域和/或第二像素区域可具有圆形、正方形、矩形或多边形形状的外轮廓。在垂直于第一像素区域的视图中,光电光源可以布置在第一像素区域之后并且可以相对于第一像素区域的中心轴线居中。因此,光源的中心轴线可以与第一像素区域的中心轴线共线。
至少一个光电光源可以包括LED(发光二极管)或micro LED(也称为μLED)、或LED芯片或μLED芯片。然而,至少一个光电光源还可以包括例如三个LED或μLED,LED或μLED发射选定颜色的光,尤其是红色、绿色或蓝色。因此,多个像素中的每个像素可以形成RGB像素。
至少一个光电光源可以例如包括体积发射LED或μLED。因此,至少一个光电光源可以在所有方向上发射选定颜色的光。借助于例如在光电光源的上表面上的第一反射层和可选地在光电光源的底表面上的第二反射层,从光电光源发射的光可以以优选的方式被引导。在一些实施例中,可能有利的是,光电光源在径向上通过其侧表面发射光。然而,还可以有利的是,光电光源通过其侧表面在径向上发射光,并且通过其上表面和/或底表面在垂直方向上发射光。
第一层可以是层堆叠的唯一层,或者层堆叠还可以包括附加层,例如第二层和第三层以及任何数量的其它层。第一层可以夹在第二层和第三层之间。
第一层优选至少部分透明。优选地,层堆叠的每一层由至少部分透明的材料制成或至少包括至少部分透明的材料。因此,光电装置也可以是至少部分透明的。
在一些实施例中,光电装置是至少部分透明的窗格,尤其是交通工具的窗格,并且优选地布置在覆盖层和载体层之间。覆盖层和载体层中的至少一个可以是至少部分透明的。覆盖层和载体层例如可以是玻璃层,例如用于车窗中。
结构化光散射布置可以布置在第一像素区域和光电光源之间的层堆叠中,优选地布置在第一层上方。
可以在第二像素区域和光电光源之间,优选地在第一层下方的层堆叠中布置进一步结构化的光散射装置。
在一些实施例中,布置在第一层上方,在第一像素区域与光电光源之间的结构化光散射装置可经构造以散射来自光电光源的光,使得第一像素区域由散射光均匀地照射。另外地或可选地,布置在第一层下方,在第二像素区域与光电光源之间的结构化光散射装置可构造成散射来自光电光源的光,使得第二像素区域被散射光均匀地照射。
结构化光散射装置可以嵌入、尤其是完全嵌入第一层中。嵌入在第一层中的结构化光散射装置可构造成散射来自光电光源的光,使得第一像素区域和/或第二像素区域被散射光均匀地照射。
结构化光散射装置可包括至少第一光散射元件和至少第二光散射元件。第二光散射元件可以在径向上比第一光散射元件更远离至少一个光电光源。因此,“径向”可以理解为垂直于第一像素区域的中心轴线的方向。
结构化光散射装置还可以包括多个光散射元件。多个光散射元件可以大于2、大于5、大于10或大于50。
至少第一光散射元件和第二光散射元件中的每一个可以具有限定的几何形状,优选地,该几何形状对于至少第一光散射元件和第二光散射元件是相同的。优选地,至少第一光散射元件和第二光散射元件中的每一个在其限定的几何形状内具有限定的散射颗粒的颗粒浓度。
至少第一光散射元件和第二光散射元件中的每一个可以形成围绕至少一个光电光源的环状结构。优选地,当在顶视图中看时,环状结构具有圆形、正方形、矩形或多边形的形状,和/或优选地,环状结构在包括第一像素区域的中心轴线的截面中具有圆形、正方形、矩形或多边形的形状。
在一些实施例中,第一光散射元件的截面面积可以小于第二光散射元件的截面面积。截面区域位于包括第一像素区域的中心轴线的截面平面中。
如果结构化光散射装置包括多个光散射元件,则光散射元件的截面面积可取决于相应光散射元件与光电光源之间沿径向的距离。尤其是,截面面积随着距离的增加而增加。因此,更靠近光电光源的光散射元件可以具有比在径向上更远离光电光源的光散射元件更小的截面面积。截面面积在包括第一像素区域的中心轴线的相同截面平面中。
在一些实施例中,第一光散射元件中的散射颗粒的颗粒浓度低于第二光散射元件中的散射颗粒的颗粒浓度。
如果结构化光散射装置包括多个光散射元件,则光散射元件中的散射颗粒的颗粒浓度可随着相应光散射元件与光电光源之间的径向距离而升高。因此,与在径向上远离光电光源的光散射元件相比,更靠近光电光源的光散射元件可以具有更低的散射颗粒的颗粒浓度。
光电光源、第一反射层和可选地第二反射层可以形成光电子组件。光电子组件可以嵌入第一层中,使得光电子组件的顶表面布置在与第一层的顶表面相同的平面中,和/或光电子组件的底表面布置在与第一层的底表面相同的平面中。因此,光电子组件可以例如具有至少与第一层大致相同的高度。
结构化光散射装置可以包括电润湿装置,其尤其是布置在层堆叠的层中,在第一层和第一像素区域之间。
电润湿装置可以包括第一电极,尤其是至少部分透明的电极,和第二电极,尤其是至少部分透明的电极。在第一电极和第二电极之间可以布置多个包括光散射颗粒的油覆盖的液滴。多个油覆盖的液滴可以嵌入第一介质中。第一介质可以尤其是包括空气或任何流体或由其组成。
当电压电极施加电压时,电润湿装置形成光散射颗粒膜,以散射来自光电光源的光,使得第一像素区域被散射光均匀地照射。
电润湿装置例如可以构造成当没有电压被施加到两个电极时形成透明层,另一方面当电压被施加到两个电极时形成半透明层。
结构化光散射装置可以包括在第一层和第一像素区域之间在第一像素区域的整个长度和宽度上延伸的第一腔体。因此,第一腔体可以在第一像素区域之下,并且它在第一像素区域的整个长度和宽度上延伸。第一腔体可由将第一层与层堆叠的一个或多个其它层分离的间隔件形成。
在一些实施例中,光电装置包括第一流体泵,以选择性地将第一流体泵送到第一腔体中或排空第一腔体。第一流体可以包括光散射颗粒。因此,当第一腔体填充有第一流体时,来自光电光源的光可被第一流体散射,使得第一像素区域被散射光均匀地照射。
结构化光散射装置可包括一组互连的流体通道。互连的流体通道可以沿着第一像素区域的长度和宽度方向在多个像素的第一像素区域下方的层堆叠的层中延伸。当在顶视图中看时,流体通道可以布置在边界区域的格栅状结构的后面,边界区域将相邻的第一像素区域彼此分开。
光电装置可进一步包括第二流体泵以选择性地将第二流体泵送到流体通道中或排空流体通道,其中第二流体包括光吸收颗粒,尤其黑色颗粒。因此,当流体通道填充有第二流体时,从光电光源发射的光可被第二流体吸收,从而产生第一像素区域的限定和/或尖锐边缘。
当在垂直于第一像素区域的视图中看时,形成第一层的第一部分的光散射装置的外表面(其周向地围绕光电光源)可以与第一像素区域的外边缘对准。
第一层的第二部分可以周向地围绕第一层的第一部分,并且第一部分的折射率可以与第二部分的折射率不同,尤其是较大。因此,来自光电光源的光在通过第一层的第一部分时被反射,并且由于内部全反射而冲击在第一层的第二部分上。因此,形成第一层的第一部分的光散射装置可构造成在第一层的第一和第二部分之间的边界处反射光并散射光,使得第一像素区域被散射光均匀地照射。
层堆叠可包括布置在第一层上的导光层。第一层可以布置在第一像素区域和导光层之间。导光层的折射率可以高于层堆叠的任何其它层的折射率。由光电光源发射到第一层中的光可以耦合到导光层中,从而相对于中心轴线在径向上分布。第一层的第一部分的光散射装置可以包括非常靠近导光层和第一层之间的界面的光散射颗粒。这些光散射颗粒也可以散射在导光层中传播的光。因此,光可以再次从导光层耦合出,尤其是朝向第一像素区域。由此,可以获得第一像素区域的均匀照射。
层堆叠还可以包括布置在第一层上与导光层相对的散射层。散射层可以包括光散射颗粒以均匀地照射第一像素区域。第一层的第一部分的光散射布置可以包括散射层,使得它们形成高度大于第一层和/或光电光源的高度的单层。
层堆叠可进一步包括布置在第一层上方,与导光层相对的散射层。散射层可以包括光散射颗粒以均匀地照射第一像素区域。从光电光源反射或从散射层下面的界面全反射的光可以被散射层中的光散射颗粒散射。因此可以获得散射层上第一像素区域的均匀照射。
层堆叠还可以包括布置在与第一层相对的导光层上的散射层。散射层可以包括光散射颗粒以均匀地照射与第一像素区域相对置的第二像素区域,并且它可以非常薄,尤其是它可以具有至少近似一个光散射颗粒的直径的厚度的厚度。
来自光电光源的光可以耦合到布置在第一层上的导光层中,并经由布置在导光层上的散射层与导光层去耦合。因此,散射层可以构造为散射来自光电光源的光,使得与第一像素区域相对置的第二像素区域被均匀地照射。
层堆叠可包括其它层,例如一个或多个保护层。光电装置还可布置在两个至少部分透明的层之间,例如,其可层压在两个层之间。层可以是玻璃板。光电装置的一侧也可层压在层上,层可为至少部分透明或不透明的。
在一些实施例中,光电装置包括布置在第一层上的多个光电光源。第一层例如是布置在覆盖层和载体层之间的中间层。第一层包括至少部分透明的材料或由至少部分透明的材料组成,并且多个光电光源中的每个光电光源包括单独的光转换器,光转换器用于将由相关联的光源发射的光转换为转换光,或至少部分转换光,例如白光。每个光电光源的光转换器布置在第一层上和/或相关联的光电光源上。
术语“单独的光转换器”可以意味着一个光转换器被分配给正好一个光电光源,并且因此每个光电光源设置有其自己的光转换器,用于将由相关联的光源发射的光转换成转换的或至少部分转换的光。
在某个实施例中,不同光源的光转换器彼此分开。换言之,光转换器是间隔开的并且彼此不接触。
在一些实施例中,光电光源分布在第一层的第一表面区域上。它们可以以不规则图案或规则图案分布在第一表面区域上,并且它们可以形成任何期望的形状或符号,并且每个光电光源设置有其自己的光转换器。光转换器可以是不同的,从而可以从不同的光电光源获得不同的转换光或至少部分转换光。
在一些实施例中,光电装置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户。因此,窗格、尤其是挡风玻璃或窗户包括多个光电光源,每个光电光源包括单独的光转换器。光电光源可以至少部分地照射窗格和/或可以在窗格的至少部分上显示信息。
光电装置可以是任何其它表面的一部分,例如车顶内衬、车顶或例如交通工具的外表面。因此,光电装置可具有3维形状和/或其可布置在弯曲的表面上。因此,车顶衬里或外表面可包括多个光电光源,每个光源包括单独的光转换器以至少部分地照射车顶衬里或外表面和/或在车顶衬里或外表面的至少一部分上显示信息。
在一些实施例中,LED用作光电光源。LED可以尤其是被称为mini LED,该mini LED是例如具有小于200μm,尤其是向下至小于40μm,尤其是在从200μm至10μm的范围内的边缘长度的小型LED。另一个范围在150-40μm之间。然而,LED也可以称为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。未封装可以意味着芯片没有包围其半导体层的壳体,例如未封装的半导体管芯。
与光电光源相关联的光转换器可以包括转换颗粒,以将从光电光源发射的光转换成选定颜色的光,例如绿色、蓝色、红色或黄色。然而,与光电光源相关联的光转换器还可以包括转换颗粒以部分地转换从光电光源发射的光,以发射混合光,例如白光。
将从光电光源发射的光至少部分地转换为发射白光的优点在于,与通过使用RGB像素混合白光相比,可以简化光源的布线和控制。例如,在透明挡风玻璃或车顶内衬中,布线和控制应当被减小到最小以确保光电装置的透明度。
此外,可能需要白光来模仿交通工具的车顶内衬、尤其是透明车顶内衬上的光效果,或者模仿布置在车顶内衬或交通工具的侧窗中的阅读灯。在一些实施例中,可以在风格方面提供发射白光以显示例如标识或符号的光电光源。
在一些实施例中,每个光转换器包括直径为至少大约1μm至30μm,尤其是直径为至少大约3μm至10μm的转换颗粒。这种小的光转换颗粒例如可以与小的LED组合使用,因为小的转换颗粒有助于确保从LED发射的光的期望转换。此外,如果例如通过使用粘合剂将光电光源粘结到第一层,并且粘合剂包括转换颗粒并因此形成光转换器,则转换颗粒需要足够小以配合到光电光源和第一层之间的间隙中,以转换由光电光源发射的光。
在一些实施例中,每个光转换器包括充当转换颗粒的量子点。量子点可以是尺寸为几纳米的微小半导体颗粒,由于量子力学的原因,其光学和电子特性不同于较大的颗粒。
光转换器优选地构造成将光电光源发射的第一波长的光转换成第二波长的光,其中第一波长不同于第二波长,尤其是第一波长小于第二波长。通过使用不同的转换颗粒,光转换器可以将光转换成各种颜色,例如红色、绿色、蓝色和黄色。
在一些实施例中,光电光源分布在第一层的第一表面区域上,其中第一表面区域比光电光源的截面面积之和大,尤其是大至少约30倍。光电光源的截面面积尤其是由在至少近似平行于第一表面区域的平面内穿过光电光源的截面限定,或者更确切地说,由至少近似垂直于光电光源的主发射表面定向的平面限定。
在一些实施例中,第一表面积比分布在第一层的第一表面积上的光电光源的发光表面的总和大,尤其是大至少约30倍。
在一些实施例中,光电光源以不规则图案分布在第一层的第一表面区域上。这可能意味着光电光源不分布在规则矩阵中,其中规则矩阵的多个规则排列的行和列在第一层的第一表面区域上。然而,光电光源的不规则图案可以包括布置在进一步不规则分布的光电光源中的单行或单列光电光源。
在一些实施例中,光电光源以规则图案分布在第一层的第一表面区域上。这可以意味着光电光源以具有至少一行和至少一列的矩阵形式分布在第一层的第一表面区域上,其中每个光电光源可以单独寻址。
在一些实施例中,每个光转换器布置在从相关联的光电光源发射的光的光束路径内。
在一些实施例中,每个光转换器包括覆盖或包围相关联的光电光源的液滴形式。液滴可以例如包括具有转化颗粒的粘合剂或由其组成。因此,液滴可以形成光转换器。粘合剂可以以至少大部分液态滴到光电光源上,尤其是每个光电光源一个液滴,其中粘合剂由于毛细管力而在每个光电光源上形成液滴并随后固化。
在一些实施例中,每个光转换器布置在第一层与相关联的光电光源之间。每个光转换器可以例如包括粘合剂以将相关联的光电光源固定到第一层。因此,光转换器可形成胶合倒角(英语:glue fillet)以将相关联的光电光源固定到第一层。
在一些实施例中,每个光转换器布置在第一层上,与相关联的光电光源相对置,并且面向相关联的光电光源的发光表面。因此,每个光转换器和相关的光电光源可以布置在第一层的两个不同侧面上。
在一些实施例中,每个光转换器形成为布置(尤其是胶合)在第一层上的薄片,并且面向相关联的光电光源的发光表面。每个薄片可以包括布置在基质材料内的转换颗粒,例如硅酮、玻璃或聚硅氧烷。可替换地,每个光转换器可以通过使用包括转换颗粒的相应材料,尤其是墨水直接印刷到第一层上。
在一些实施例中,遮光器在围绕每个光转换器的周向方向上延伸,尤其是在第一层上形成光阻挡结构。换言之,光转换器各自被遮光器围绕,当在垂直于第一层的第一表面区域的视图中观察时。遮光器可以例如包括黑色光阻挡颗粒以阻挡从光电光源发射的光。因此,光可以沿着光学路径耦合出去,其例如在垂直于光电光源的主发射表面的方向上是未被拦阻的。尤其是,遮光器可以阻挡光转换器的侧表面上的光的输出耦合。
在一些实施例中,第一层和每个光转换器之间的接触区域和/或第一层和每个光电光源之间的接触区域可以被粗糙化。来自光电光源的光因此可以以改进的方式耦合到光转换器中。粗糙化可以例如通过使用激光加工接触区域来实现。然而,可以使用现有技术中已知的用于将来自光电光源的光耦合到转换器中的任何技术或材料。
在一些实施例中,每个光转换器以及可选地相关联的光电光源被嵌入第一层中。光转换器可以例如完全嵌入第一层中,使得光转换器的外表面和第一层的外表面布置在同一平面内。光转换器也可以突出第一层或布置在其中。
在一些实施例中,每个光转换器在与相关联的光电光源相对置的一侧上嵌入到第一层中,并且面向相关联的光电光源的发光表面。在一些实施例中,每个光转换器嵌入到第一层中,与布置相关光电光源的一侧相同。
光转换器可例如通过“热压印”第一层并将光转换器压入第一层或通过用光转换器填充所得腔体而嵌入第一层中。例如,与将光转换器粘合到第一层上相比,减小第一层的拓扑结构是有利的。
在一些实施例中,光电装置还包括一组没有光转换器的光源。因此,光电装置包括与光转换器相关联的一组光源和不与光转换器相关联的一组光源。
在一些实施例中,光转换器至少包括第一组光转换器和第二组光转换器。第二组光转换器构造成将光转换成与第一组光转换器不同的波长。因此,从光电光源发射的光可以被转换或至少部分地转换为白光和彩色光中的至少两种光,例如绿光、蓝光、红光或黄光。
在一些实施例中,光电装置包括至少一个光电光源。至少一个光电光源布置在覆盖层和第一层之间的第一层上。第一层和覆盖层中的每一个包括至少部分透明的材料或由至少部分透明的材料组成,并且光电装置是用于交通工具的导风板。
导风板可以是用于交通工具的小挡风玻璃,尤其是由塑料或玻璃制成。然而,导风板也可以是交通工具的现有挡风玻璃的延伸。与其外观相反,导风板的设计可以非常耐用和稳定,即使在交通工具的高速下也是如此。导风板可以防止交通工具的驾驶员和乘客被风以及飞来的碎片抖振。
在一些实施例中,导风板可以是能够装配到在驾驶时经常打开的交通工具部件上的附件。这种部件例如可以是窗户和天窗。导风板可以防止驾驶员和乘客被风抖振。此外,可以降低噪声,并且可以将飞行碎片保持在交通工具之外。
在一些实施例中,导风板可以安装到2、3或4轮,例如摩托车,或者它可以例如安装到四轮车。在一些实施例中,导风板可以安装到2轮、3轮或4轮(例如摩托车)的车把上,或者它可以例如安装到四轮车的车把上。因此,交通工具例如可以是摩托车、四轮车、水运工具、敞篷赛车或任何其他2轮、3轮或4轮。交通工具也可以是水运工具,例如艇或船。
在一些实施例中,交通工具不是汽车或卡车。
在一些实施例中,导风板可以是挡风玻璃或例如2轮、3轮或4轮的挡风玻璃的延伸部,例如摩托车或四轮车或三轮车。其它实例是水运工具,例如艇,或无顶的赛车,例如赛车。
在一些实施例中,光电装置的第一层包括弹性塑料材料或由弹性塑料材料组成,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。因此,第一层和可选地整个光电装置可以是可变形的,尤其是可弯曲的。然而,第一层,尤其是整个光电装置的可弯曲性可能受到限制,使得其保持良好并且即使在交通工具的高速下也是刚性的。
在一些实施例中,覆盖层包括弹性塑料材料或由弹性塑料材料组成,尤其是弹性箔,例如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。因此,至少一个光电光源可以布置在第一层上并且弹性箔可以被层压在至少一个光电光源的顶部上。
在一些实施例中,第一层和覆盖层不含玻璃或类似玻璃的材料。导风板可以不同于交通工具(例如汽车)的普通挡风玻璃,因为导风板不包括由玻璃或类似玻璃的材料制成的覆盖层。因此,导风板可以不同于例如由安全玻璃制成的“普通”窗玻璃。
在一些实施例中,光电装置包括布置在覆盖层上方和/或第一层下方的一个或多个其它层。在一些实施例中,所有其它层可以不含玻璃。尤其是,光电装置的所有层可以不含玻璃。然而,光电光源可以在其一个或多个部件中包括玻璃类材料。
在一些实施例中,至少一个光电光源是LED。LED可以尤其是称为mini LED,其是例如边缘长度小于200μm,尤其是小至小于40μm,尤其是在200μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在150-40μm之间。然而,LED也可以称为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。未封装可以意味着芯片没有围绕其半导体层的壳体,例如未封装的半导体管芯。
在一些实施例中,至少一个光电光源可以是体积发射器或表面发射器。体积发射器可以例如通过位于布置在底侧上的接触焊盘之间的表面区域在其顶表面,其侧表面以及其底侧发射光。表面发射器可以在其顶表面发射光。
在一些实施例中,至少一个光电光源是多个光电光源,多个光电光源布置成当光电装置在操作中时形成符号或指示符。符号或指示器可以例如是导航符号、警告符号、日间行驶灯、位置灯、用于充电水平的指示器、速度指示器或更多的状态指示器或驾驶信息。
在一些实施例中,至少一个光电光源是布置为形成显示器的多个光电光源。通过使用显示器,可以显示驾驶信息或状态指示器,例如诸如交通工具速度的实际驾驶信息或状态指示器。
在光电装置的操作中,符号或指示符对于光电装置,尤其是交通工具的用户是可见的。换句话说,当光电装置在操作中时,符号或指示符可在光电装置的用户的视线内。视线尤其可以是当处于驾驶位置时从用户眼睛向前穿过光电装置的观察方向。
在一些实施例中,遮光器布置在第一层或覆盖层上并且面向至少一个光电光源。遮光器可以阻挡从至少一个光电光源发射的光。因此可以获得的是,由至少一个光电光源发射的光仅在期望的方向上离开光电装置。这可以防止遮蔽光电装置的用户或第三方人员。
在一些实施例中,遮光器布置成阻挡光通过第一层或通过覆盖层的发射。因此,遮光器可以布置在至少一个光电光源与光电装置的用户之间或在至少一个光电光源与第三方人员之间。
在一些实施例中,一种交通工具包括根据前述方面一方面的光电装置。光电装置是交通工具的导风板,并且光电装置的至少一个光电光源布置成对于交通工具的驾驶员或对于交通工具外部的人是可见的。
在一些实施例中,至少一个光电光源包括第一组光源。第一组光源布置成使得在光电装置的操作中,第一组光源对于驾驶员是可见的。换言之,当光电装置处于操作中时,第一组光源可以在交通工具用户的视线内。视线尤其可以是当处于驾驶位置时从用户眼睛向前穿过光电装置的观察方向。
在一些实施例中,第一组光源构造成向驾驶员指示信息,其中,优选地,第一组光源形成符号或指示器。符号或指示器可以例如是导航符号、警告符号、日间行驶灯、位置灯、用于充电水平的指示器、速度指示器或更多的状态指示器或驾驶信息。
在一些实施例中,至少一个光电光源包括第二组光源。第二组光源布置成使得在光电装置的操作中,第二组光源从交通工具的前部和/或侧部是可见的。因此,第二组光源对于交通工具外部的人是可见的。
在一些实施例中,光电装置包括层堆叠,其包括载体层、覆盖层和第一层。第一层尤其是中间层,其布置在覆盖层和载体层之间。至少一个电子或光电元件,尤其是光电光源,布置在第一层上,并且层堆叠的至少一层,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层和/或至少一个导热层,至少一个层包括提供层的热导率增加的颗粒,至少一个导热层布置在层堆叠的两个相邻层之间。
尽管电子或光电元件可以是在其操作期间产生热的任何元件,但是以下描述主要涉及光电光源。
由于热导率的增加,层堆叠的至少一层包括具有高热导率的颗粒。至少一个层可以是载体层、覆盖层和第一层中的一个,或层堆叠的另一层。颗粒提供相应层的热导率,使得层的总热导率比不含颗粒的相应层的热导率高至少25%。
包括具有高热导率的颗粒的层和/或至少一个导热层可以尤其是构造为将从至少一个光电光源产生的热传输离开至少一个光电光源。同时,颗粒可以布置在层堆叠的至少一层中,使得实现装置的期望的透明度,并且导热层被设计为使得实现装置的期望的透明度。
包括具有高热导率的颗粒的层和/或至少一个导热层可以尤其是构造为将热从位于层堆叠中的电子元件传输离开。这种电子元件例如可以是微集成电路(μIC)或微集成电路芯片。电子元件的其它实例是驱动器、传感器和检测器。
将某物“布置在”某物上的表述不必理解为某物直接布置在某物上,而是还可以包括布置在其间的另一元件。因此,将某物布置在某物上的表述也可以理解为将某物间接地布置在某物上方或嵌入某物中。尤其是,至少一个光电光源布置在第一层上的表述可以理解为直接布置在第一层的上表面上的光电光源,或者可以理解为布置在第一层的上表面上方的光电光源,但是另一元件可以布置在光电光源与第一层的上表面之间。然而,该表述也可以理解为至少一个光电光源布置在第一层上并部分或完全嵌入第一层中。
至少一个导热层可以包括导热网格,例如金属网格,尤其是铜网格。网格可以具有结和结之间的互连,其中优选地,至少大部分互连不被中断。至少一个导热层因此可以被结构化并且包括彼此连接的多个薄导热线。
网格可具有规则或不规则图案,其中不规则图案可为优选的,因为不规则图案可增加导热层的透明度。其原因可能是不规则图案可能更难以被人眼察觉。
在一些实施例中,至少一个导热层包括电连接到光电光源的接触焊盘的电线路。因此,电线路的宽度可以是光电光源宽度的至少一半。因此,至少一个导热层可以是良好的导电和导热材料,例如铜、银、金和铝。因此,导热层可以构造成用于将从至少一个光电光源产生的热量传输离开至少一个光电光源,并且向至少一个光电光源供应电能。为了确保至少一个光电光源的充分冷却,可以增加电线路的宽度。
在一些实施例中,至少一个导热层包括多条电线路。多条电线路电连接到光电光源的同一接触焊盘,并且至少在电线路的部分中彼此平行地延伸。与连接到接触焊盘的单线的宽度相比,电线路可以特别薄,并且与光电光源的宽度相比,电线路可以特别薄。
在一些实施例中,至少一条电线路包括一个或多个盲传导路径。盲传导路径可以例如是具有自由端的传导路径。这是一端,其不连接到至少一个光电光源或电源。盲传导路径可以例如充当一个散热器以便将从至少一个光电光源产生的热量传输离开至少一个光电光源。
与多个盲传导路径结合的电线路可以例如形成诸如人字形图案的图案。
在一些实施例中,至少一个导热层包括一个或多个导电线路,导电线路用于将热量从光电光源传输走,但是导电线路与光电光源电断开。因此,光电光源可包括与光电光源电断开的另一接触焊盘,用于从光电光源带走热量。用于将热量从光电光源带走但与光电光源电断开的电导线可连接到另一接触焊盘,但可与电连接到光电光源的接触焊盘断开。因此,导热层可以包括至少一个电连接到光电光源的电线路,以将热量从至少一个光电光源带走。此外,其可用于向至少一个光电光源供应电能。此外,导热层可以包括一个或多个导电线路,用于将热从光电光源传输离开,但是其与光电光源电断开。
在一些实施例中,至少一个导热层包括涂层,尤其是铜、钯或钼涂层。在至少一个导热层是良好的导电和导热材料如金属的情况下,涂层可以例如降低通常反射金属的可见度。然而,涂层也可以增加导热层的热导率。
在一些实施例中,至少一个导热层布置在第一层与至少一个光电光源之间。在一些实施例中,至少一个导热层布置在至少一个光电光源的相对侧上的第一层上。此外,在一些实施例中,第一导热层在与至少一个光电光源相同的一侧布置在第一层与至少一个光电光源之间,并且第二导热层在至少一个光电光源的相对侧上布置在第一层上。
第一导热层或第一导热层的至少多个部分可以例如连接至至少一个光电光源上以便将从至少一个光电光源产生的热量传输离开至少一个光电光源并且将电能供应至至少一个光电光源。第二导热层可以例如将从至少一个光电光源产生的热量传输离开至少一个光电光源。第二导热层可以与至少一个光电光源电断开。
在一些实施例中,层堆叠进一步包括布置在覆盖层与第一层之间的第一辅助层和/或布置在载体层与第一层之间的第二辅助层。第一和/或第二辅助层例如可以是包括诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)的材料或由诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料组成的整平层。在布置在第一层上的至少一个光电光源突出第一层的上表面的情况下,第一辅助层可形成整平层,使得光电光源的突出部分嵌入第一辅助层中。这同样适用于至少一个导热层的从层堆叠的层中的一者突出的突出部分,突出部分可嵌入第一和/或第二辅助层中。
在一些实施例中,至少一个导热层布置在第一辅助层与覆盖层之间。在一些实施例中,至少一个导热层布置在第二辅助层与载体层之间。此外,在一些实施例中,第一导热层布置在第一辅助层和覆盖层之间,第二导热层布置在第二辅助层和载体层之间。在所有这三种情况下,导热层可以例如将从至少一个光电光源产生的热量传输离开至少一个光电光源,但是尤其是与至少一个光电光源电断开。
在一些实施例中,至少一个导热层可以包括导电网格,导电网格可以构造为所谓的“金属网格传感器”。金属网格传感器可用于识别有机元件,尤其是人的手指,其靠近金属网格以及手指的位置。这种金属网格传感器特别用于具有触摸功能的触摸屏和显示器。因此,导热层一方面可以用于将从至少一个光电光源产生的热量传输离开至少一个光电光源,并且起到用于实现光电装置的触摸功能的金属网格传感器的作用。
在一些实施例中,具有高热导率的颗粒布置在第一辅助层和/或第二辅助层中。颗粒可提供第一辅助层和/或第二辅助层的热导率,使得层的总热导率比不含颗粒的层的热导率高至少25%。
在一些实施例中,具有高热导率的颗粒是至少部分透明的材料,例如玻璃颗粒或陶瓷颗粒。在一些实施例中,具有高热导率的颗粒是二氧化硅(SiO2)颗粒。尤其是,具有高热导率的颗粒可以具有与它们布置在其中的层的材料至少近似相似的折射率。在一些实施例中,颗粒可以是具有一定相变温度的材料。在该温度下,短的温度峰值被一定程度缓冲。
在一些实施例中,层堆叠的至少一层是有色的。在一些实施例中,至少一个辅助层被着色,辅助层布置成与至少一个光电光源相对置,与至少一个光电光源的主发射方向相对置。有色层可以例如改善光电装置的光学性质。然而,有色的箔可以增加层堆叠的内部温度。因此,可能有利的是,有色的层不布置在至少一个光电光源的主发射方向上。
在一些实施例中,反射层布置在层堆叠的两个层之间。反射层构造成反射紫外和/或红外光谱中的光,但可透过可见光谱中的光。优选地,反射层布置在第一层上并且在第一层和至少一个光电光源之间。在一些实施例中,反射层布置在至少一个光电光源和有色层之间,其中反射层和有色层不布置在至少一个光电光源的主发射方向上。
在一些实施例中,至少一个导热层是涂层,尤其是碳纳米管(CNT)、石墨烯或氧化铟锡(ITO)涂层。在一些实施例中,至少一个导热层可以是覆盖层的面向第一层的表面的涂层,或至少一个导热层可以是载体层的面向第一层的表面的涂层。此外,在一些实施例中,第一导热层可以是覆盖层的面向第一层的表面的涂层,并且第二导热层可以是载体层的面向第一层的表面的涂层。
在一些实施例中,光电装置包括布置在第一层上的多个光电光源。多个光电光源尤其是布置在覆盖层和第一层之间。第二层布置在多个光电光源上方,并且第二层包括多个光散射结构。每个光散射结构与多个光电光源中的一个光电光源相关联,并且每个光散射结构取决于相关联的光电光源的操作参数被单独设计,尤其是通过使用聚焦光,尤其是激光。
将某物“布置在”某物上的表述不必理解为某物直接布置在某物上,而是还可以包括布置在其间的另一元件。因此,将某物布置在某物上的表述也可以理解为将某物间接地布置在某物上方或嵌入某物中。尤其是,多个光电光源布置在第一层上的表述可以理解为光电光源直接布置在第一层的上表面上,或者可以理解为光电光源布置在第一层的上表面上方,但是另一元件可以布置在光电光源和第一层的上表面之间。然而,该表述也可以理解为光电光源布置在第一层上并且部分或完全嵌入第一层中。
每个光散射结构可以布置在第二层中关联光电光源上方,使得光散射结构散射由关联光电光源发射的光。尤其是,每个光散射结构可以散射由相关联的光电光源发射的光,使得通过光散射结构的光的亮度降低,或者通过将未转换的光散射回相关联的光电光源的转换器来修改例如增强转换效率。
通过使用单独设计的光散射结构,可以提高光电装置的均匀性。为此目的,可以在光电光源上方布置单独设计的光散射结构。由于光源通常以稍微不同的亮度或颜色值发射光,因此可以设计散射结构以补偿差异,并且可以实现例如显示器上更均匀的亮度或颜色。此外,例如可以获得关于由光电装置提供的颜色再现的均匀性的改进。因此,可以取决于相关联的光电光源的操作参数(例如由特定光源发射的光的亮度或颜色的值)来单独地构造散射结构,使相关的光电光源发出的光适应,使其不干扰光电装置的整体均匀性。
这种单独设计的光散射结构的另一个优点是,在将光电光源布置在第一层上之前,可以简化光电光源的装箱过程。由于可以通过使用单独设计的光散射结构来调整光电装置的均匀性,因此可以为箱选择更宽的操作参数范围。箱的操作参数的范围越大,各个光电光源的操作参数的值可以越不同,并且光电光源因此越便宜。同时,可以提高光电装置的均匀性。这与更紧密的装箱形成对比,因为装箱越紧密,分类过程就越昂贵。
由于单独设计的光散射结构,还可以根据客户要求校准光电装置的操作参数,例如亮度或颜色值。
在一些实施例中,至少一个且优选地所有光电光源包括光转换器。光转换器优选地布置在光电光源和第二层之间。光转换器优选地构造为将由光电光源发射的第一波长的光转换为第二波长的光,其中第一波长不同于第二波长,尤其是,第一波长小于第二波长。通过使用不同的光转换器,光电光源可以发射各种颜色的光,例如红色、绿色、蓝色和黄色。
通过使用单独设计的光散射结构,可不太精确地选择光转换器内的转换颗粒的量,因为可通过使用单独设计的光散射结构来重新调整光电装置的均一性(尤其关于色彩)。这可以是有利的,因为可以简化控制光转换器内的转换颗粒数量的过程。尤其是,在小的光电光源以及因此小的光转换器的情况下,这可以是有利的,因为对于光转换器的尺寸,光转换器内需要的转换颗粒的量下降。
可以影响光电装置的均匀性的操作参数可以例如是:
-每个光电光源所发射的光的波长,
-布置在光电装置上方的光转换器中的转换颗粒的量,且因此转换光的波长,
-每个光电光源所发射的光的色彩值,和/或
-每个光电光源的亮度。
在一些实施例中,每个光散射结构被单独设计,使得在操作参数的限定范围内的光由光电装置提供。
在一些实施例中,操作参数是相关光电光源的亮度。每个光散射结构可以根据相关光电光源的亮度单独设计。每个光散射结构可以例如将由相关联的光电光源发射的光的亮度降低到限定的水平,使得光电装置在限定的亮度范围内提供均匀的光。限定范围例如可以在最暗的光电光源的亮度的50%或更小的范围内。
在一些实施例中,至少一个光电光源不与光散射结构相关联。不与光散射结构相关联的光电光源例如可以是多个光电光源中最暗的光电光源。因此,最暗的光电光源的发射光的亮度可以是单独设计光散射结构的参考值。每个光散射结构可以被单独地设计,以将由相关联的光电光源发射的光的亮度降低到至少大约参考值的水平。然而,发射具有至少近似地与参考值相关的亮度的光的光电光源可以不具有相关联的光散射结构。
在一些实施例中,操作参数是由光电光源发射的光的颜色值。每个光散射结构可以根据由相关联的光电光源发射的光的颜色值来单独设计,尤其是在光被相关联的光电光源的转换器转换之后。每个光散射结构例如可以通过将未转换的光散射回转换器来提高转换效率。颜色值可以在CIE xyY颜色空间的x和y方向中的每个方向上改变例如0.1,这特别对应于大约100个色点。颜色值的改变尤其是用于获得期望的颜色值,其对应于由所选择的光电光源提供的颜色值。在CIE xyY颜色空间中,Y参数可以是颜色亮度的量度,其中色度可以由两个导出的参数x和y指定。在一些实施例中,颜色值可以与所谓的“三色刺激值”相关。
在一些实施例中,与提供特定颜色(例如红色,绿色或蓝色)的光电光源相关联的每个光散射结构(尤其是在光被相关联的光电光源的转换器转换之后)被单独地设计成使得颜色值在相对于由光电光源中所选择的一个提供的光的颜色值的预定义范围内。预定义范围可以在CIE xyY颜色空间的x和y方向中的每个方向上相对于由所选光电光源提供的光的颜色值的0.1、0.05或0.03的增量内。
在一些实施例中,不同的光散射结构不同地散射光,尤其是,每个光散射结构不同地散射光。第一光散射结构可以例如散射由相关联的光电光源发射的光的第一部分,并且第二光散射结构散射由相关联的光电光源发射的光的第二部分,其中第一部分和第二部分是不同的。因此,第二层可以包括多个光散射结构,其中每个光散射结构可以单独设计并不同地散射光。
在一些实施例中,光电装置的至少一个且优选地所有层包括至少部分透明的材料或由至少部分透明的材料组成。
在一些实施例中,当在第二层的顶视图中看时,每个光散射结构在相关联的光电光源的外边缘上方延伸。因此,在平行于第二层顶表面的平面内的每个光散射结构的截面面积可大于在也平行于第二层顶表面的另一平面内的相关光电光源的截面面积。然而,当在第二层的顶视图中看时,每个光散射结构的外边缘可以与相关联的光电光源的外边缘相关联,或者布置在相关联的光电光源的外边缘内。因此,在平行于第二层顶表面的平面内的每个光散射结构的截面面积可以等于或小于在平行于第二层顶表面的另一平面内的相关光电光源的截面面积。
在每个光散射结构的截面面积大于相关联的光电光源的截面面积的情况下,较少的光、尤其是没有由相关联光电光源发射光的光照耀通过光散射结构,但尤其是所有的光照耀通过光散射结构。在每个光散射结构的截面面积等于或小于相关联的光电光源的截面面积的情况下,可以增加第二层的透明度。
在一些实施例中,每个光散射结构可以具有各向同性特性或各向异性特性。这意味着每个光散射结构可以在所有空间方向上相等地散射光,使得独立于到光散射结构上的视角,由光散射结构发射的光具有至少近似相等的亮度。或者,取决于例如光散射结构的形式,每个光散射结构可以在不同的空间方向上不同地散射光。
在一些实施例中,第一层布置在覆盖层和载体层之间。在一些实施例中,第二层对应于覆盖层。
在一些实施例中,光电装置进一步包括布置在覆盖层与第一层之间的第一辅助层和/或布置在载体层与第一层之间的第二辅助层。第一和/或第二辅助层例如可以是包括或由诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)的材料组成的整平层。在光电光源布置在第一层上并突出第一层的上表面的情况下,第一辅助层可形成整平层,使得光电光源的突出部分嵌入第一辅助层中。
通过使用单独设计的光散射结构,可以补偿光电装置的任何层的厚度的变化,并因此补偿由光电装置发射的光的亮度和颜色的变化,以获得光电装置的期望的均匀性。
在一些实施例中,一组光电装置包括至少两个根据前述实施例中任一项的光电装置。其中一个光电装置的至少一些光散射结构与另一个光电装置的光散射结构不同地设计或定位。因此,两个光电装置彼此不同,因为单独设计的光散射结构对于两个光电装置被不同地设计和/或定位。
在一些实施例中,一种制造光电装置的方法包括提供布置在第一层上的多个光电光源的步骤。方法还包括在多个光电光源上方的第二层中产生多个光散射结构的步骤。每个光散射结构与光电光源相关联。制造光散射结构的步骤包括取决于相关光电光源的操作参数,尤其是通过使用激光单独地制造第二层中的光散射结构。
在一些实施例中,在产生多个光散射结构的步骤之前,方法还包括确定每个光电光源的操作参数值的步骤。确定可以例如包括打开光电装置,使得多个光电光源发射光。确定可以进一步包括通过使用相机拍摄光电装置的图片,尤其是光电装置的顶视图的步骤。在另一步骤中,确定步骤可以包括基于所拍摄的图像来确定每个光电光源的操作参数值的测量步骤。在接下来的步骤中,识别具有满足预定义标准的操作参数值的光电光源。
在一些实施例中,方法包括为不是具有满足预定义标准的操作参数值的光电光源的光电光源产生相关光散射结构的步骤。产生光散射结构以散射来自相关光电光源的光,使得光电光源的操作参数值满足预定义标准,尤其是当从光电光源发射的光已经通过相关光散射结构时。然而,在一些实施例中,操作参数的值、尤其是当从光电光源发射的光已经通过相关联的光散射结构时,不必满足预定义标准,而是可以在预定义标准的预定义范围内。
在一些实施例中,在确定每个光电光源的操作参数值的步骤和产生光散射结构的步骤之间,方法还包括取决于所确定的相关联光电光源的操作参数值来计算每个光散射结构的单独设计的步骤。
在一些实施例中,操作参数是亮度,并且预定义标准要求满足标准的光电光源是多个光电光源中最暗的光电光源。
在一些实施例中,产生光散射结构的步骤包括为不是最暗的光电光源的每个光电光源产生光散射结构。
在一些实施例中,每个光散射结构将相关联的光电光源的亮度降低到对应于或等于最暗的光电光源的亮度的水平。
在一些实施例中,产生光散射结构的步骤包括使用激光器来一个接一个地顺序地提供光散射结构,或使用两个或更多个激光器来并行地提供两个或更多个光散射结构。
通过使用激光,可以通过激光写入形成光散射结构的第二层来提供散射中心。散射中心例如可以包括或由第二层的材料中的缺陷组成。
在一些实施例中,光电装置包括第一层(也称为第一层段)、层堆叠的中间层或底层以及载体层和覆盖层(也称为第二和第三层)。第一层可以布置在载体层和覆盖层之间。第一层可以承载至少一个电子或光电元件或光电光源和/或至少一个电子或光电元件或光电光可以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,并且包括以下材料或由以下材料组成,例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)或任何其他合适的材料。尤其是,第一层可以包括至少部分透明的塑料,尤其是至少部分透明的箔,尤其是柔性箔或由至少部分透明的塑料,尤其是至少部分透明的箔,尤其是柔性箔组成。
载体层和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。载体层和覆盖层中的每一个可以仅含有一层或几层相同或不同的材料。
在一些实施例中,光电装置进一步包括至少一个辅助层,其也称为层堆叠的粘合剂层、平坦化层、底层,或者第二或第三层或其它层。第一辅助层可以布置在第一层和覆盖层之间,并且可选地,第二辅助层可以布置在第一层和载体层之间。
至少一个辅助层可以由以下各项之一形成:
熔融材料层或
粘合剂层、尤其是热熔粘合剂层、树脂、例如乙烯乙酸乙烯酯(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,至少一个辅助层可将第一层包封在同一层中。至少一个辅助层可以具有与第一层相同的高度,然而至少一个辅助层还可以具有与第一层的高度不同的,尤其是更大的高度。至少一个辅助层不仅可以在周向方向上包围第一层,因为第一层可以完全嵌入至少一个辅助层中。
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,至少一个辅助层可以被黑化,得到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,则没有辅助层、一个辅助层、选择的辅助层或所有辅助层可被黑化。
在一些实施例中,至少一个电子或光电元件或光电光源(尤其是LED)可以小于300μm,尤其是小于150μm。利用空间扩展,至少一个电子或光电元件或光电光源对于人眼几乎不可见。
在一些实施例中,至少一个电子或光电元件或光电光源是LED。LED可以尤其是称为mini LED,其是例如边缘长度小于200μm,尤其是小至小于40μm,尤其是在200μm至10μm的范围内的小LED。另一个范围在150μm至40μm之间。
LED也可以称为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。未封装可以意味着芯片没有围绕其半导体层的壳体,例如未封装的半导体管芯。在一些实施例中,未封装可以意味着芯片不含任何有机材料。因此,未封装装置不含有在共价键合中含有碳的有机化合物。
在一些实施例中,每个光电元件或光电光源可以包括构造成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RGB像素,其包括三个mini LED或μLED芯片。RGB像素例如可以发射红色、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),尤其是小型集成电路,例如微型集成电路(μIC)。
在一些实施例中,光电装置包括至少一个导体线路,也称为导体路径、导体层段或电导体装置的一部分,且优选地包括两个导体线路,以尤其向至少一个电子或光电元件或光电光源供应电能和/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个导体线路。
在一些实施例中,至少一条导线可以是导电材料,例如铜。至少一个导体线路可以被涂覆和/或变黑以降低至少一个导体线路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,至少一个导体线路可以具有在5μm至50μm之间的范围内的宽度。
在一些实施例中,至少一根导线可以形成为导电网格,尤其是金属网格。网格可以被涂覆和/或变黑,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。
在一些实施例中,光电装置包括层堆叠,其包括第一层以及覆盖层和载体层。第一层尤其是中间层,其布置在覆盖层和载体层之间。至少一个电子或光电元件,尤其是光电光源,布置在第一层上,并且层堆叠的至少一层,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,其布置在层堆叠的两个相邻层之间或嵌入在层中。
在一些实施例中,至少一个导电层包括电连接到光电光源的接触焊盘的至少一个导电线路。至少一个导电层可以是良好的导电和导热材料,例如铜、银、金和铝。至少一个导电层,尤其是至少一条导电线路可以被涂覆和/或涂黑,以降低至少一条导电线路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,至少一条电线路可以具有在5μm至50μm之间的范围内的宽度。
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。网格可以具有结点和结点之间的互连,其中,优选地,至少大部分互连不被中断。至少一个导电层因此可以被结构化并且包括多个彼此连接的导线。
网格可具有规则或不规则图案,其中不规则图案可为优选的,因为不规则图案可增加导电层的透明度。其原因可能是不规则图案可能更难以被人眼察觉。
在一些实施例中,导电网格被涂覆和/或变黑,尤其是用于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。
如本文的光电装置的至少一些实施例可布置在非平坦或弯曲表面上,例如在交通工具或建筑物的外部或内部。这是特别可能的,因为如本文的光电装置的至少一些实施例可基于柔性的层结构构建。
因此,本发明还涉及一种更大的实体,例如交通工具或建筑物,其在其外部或内部,尤其是在外部或内部表面上包括至少一个光电装置。
借助于示例性实施例的描述并不将本发明限制于此。相反,本发明包括任何新的特征和特征的任何组合,其尤其是包括专利权利要求中的特征的任何组合,即使特征或组合本身没有在专利权利要求或示例性实施例中明确地陈述。
附图说明
在下文中,仅通过实例并结合附图参考示例性实施例来描述本发明:
图1示意性地示出了根据本发明的光电装置的示例性实施例。
图2示意性地示出了根据本发明的光电装置的实施例的示例性截面图。
图3示意性地示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的示例性截面图。
图4示意性地示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的示例性截面图。
图5示意性地示出了根据本发明的光电装置的又一实施例的示例性截面图。
图6示意性地示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的示例性截面图。
图7示意性地示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的示例性截面图。
图8示意性地示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的示例性截面图。
图9示出了根据本发明的方法的示例性实施例的流程图。
图10A示出了光电装置的截面图。
图10B示出了另一光电装置的截面图。
图11A至图11C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的示例性实施例的步骤。
图12A至图12C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图13A至图13C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图14A至图14C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图15A和图15B示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图16A至图16D示出了中间产品的截面图和顶视图。
图17A至图17C示出了根据本发明的光电装置的示例性实施例的截面图。
图18A至图18C示出了中间产品的截面图。
图19A至图19C示出了中间产品的示例性实施例的截面图。
图20A至图20D示出了根据本发明的光电装置的示例性实施例的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图21A至图21C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的示例性实施例的步骤。
图22示出了根据本发明的光电装置的示例性实施例的中间产品的顶视图。
图23示出了根据本发明的另一光电装置的示例性实施例的中间产品的顶视图。
图24A至图24E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的示例性实施例的步骤。
图25A至图25E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图26A至图26E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图27A至图27E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图28A至图28E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图29A至图29E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图30A至图30D示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的示例性实施例的步骤。
图31A至图31E示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图32A至图32D示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图33A至图33C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图34示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的示例性实施例的步骤。
图35示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图36示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图37示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。
图38A示出了光电装置的顶视图和截面图。
图38B示出了根据本发明的光电装置的实施例的顶视图和截面图。
图39示出了光电装置的截面图。
图40示出了根据本发明的光电装置的截面图。
图41A至图41C分别示出了根据本发明的光电装置的实施例的顶视图。
图42示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图43示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图44示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图45示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图46示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图47A和图47B示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图48A和图48B示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图49示出了根据本发明的光电装置的实施例的顶视图。
图50示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的顶视图。
图51示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图52示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图53示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图54示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图55示出了根据本发明的光电装置的另一实施例的截面图。
图56示出光电装置的截面图和顶视图。
图57示出了另一光电装置的截面图和顶视图。
图58示出了根据本发明的光电装置的截面图和顶视图。
图59示出了根据本发明的另一光电装置的截面图和顶视图。
图60示出了根据本发明的另一光电装置的截面图和顶视图。
图61示出了根据本发明的另一光电装置的截面图和顶视图。
图62示出了根据本发明的另一光电装置的截面图和顶视图。
图63示出了根据本发明的另一光电装置的截面图。
图64示出了根据本发明的另一光电装置的截面图。
图65A至图65C示出了根据本发明的制造光电装置的方法的步骤。
图66示出了安装在摩托车上的根据本发明的光电装置。
图67至图72示出了根据本发明的光电装置的实施例。
图73A至图73E示出了包括根据本发明的光电装置的交通工具的实施例。
图74示出了根据本发明的导热层和光电光源的顶视图。
图75示出了根据本发明的另一导热层和光电光源的顶视图。
图76A和图76B示出了两个导热层和光电光源的热模拟的顶视图。
图77示出了根据本发明的另一导热层和光电光源的顶视图,
图78示意性地示出了根据本发明的导热层的可能图案的顶视图。
图79A和图79B示出了两个导热层和光电光源的热模拟的顶视图。
图80示出了根据本发明的光电装置的截面图。
图81至图87示出了根据本发明的光电装置的实施例的截面图。
图88A示出了根据本发明的光电装置的实施例的顶视图和截面图,
图88B示出了根据本发明的光电装置的另一个实施例的顶视图和截面图,以及
图89示出了根据本发明的制造光电装置的方法的步骤。
具体实施方式
如图1所示的示例性光电装置可以是窗格1。至少部分透明的窗格1是交通工具V的侧门的一部分。在窗格1内提供了二维指示器区域17。指示器区域17示出了例如用于描绘交通工具的电池的充电状态的符号。这里,指示器区域17位于窗格1的左下侧。指示器区域17还可以显示符号、颜色和/或动画。另外地或可选地,在窗格1处指示排气类别、汽车号码、其它技术数据或广告。
窗格1可具有如图2所示的截面结构。窗格1可以包括载体层7、中间层3和覆盖层5。粘合剂层12用于将覆盖层5、中间层3和载体层7彼此连接。因此,载体层7、中间层3和覆盖层5可以粘合在一起。
或者,中间层3可以是层压在覆盖层5和载体层7上的箔,而不施加额外的粘合剂层12。覆盖层5和载体层7例如可以是玻璃层。因此,每个层可以由一个或多个玻璃层组成,并且可以例如对应于安全玻璃层。
中间层3可以是柔性的并且可以遵循玻璃层5,7的非平面形状。箔可以包括塑料,例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。粘合剂可以是PVB(聚乙烯醇缩丁醛)。玻璃可以由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)和/或PC(聚碳酸酯)替代。
中间层3承载光电部件,如光电光源9(图2中未示出)。此外,中间层3可以用作光学元件,因为它可以用作由光源9发射的光的引导,并且它可以进一步提供用于传播和/或提取来自中间层3的光的特征。
如图3所示,可以是箔的中间层3可以用作诸如光源9的光电部件的载体。光源9例如可以是LED。光源9可以是在底表面具有两个电触点的倒装芯片。如图3所示,光源9a倒置,并且接合线可用于将光源9a的电触点连接到导体路径11,导体路径11用于向光源9a,9b提供电力。导体路径11可以布置在中间层3上。如图3中进一步所示,倒装芯片9b底侧处的电触点可直接放置在导体路径11的触点上。
光源9例如可以是体积发射器或表面发射器。体积发射器可以在它们的顶表面处发射光,顶表面在底侧的相对侧上并且在其侧表面上。表面发射器可以在顶表面发射光。光源9a例如可以是表面发射器,其在与中间层3的表面接触的表面处发射光。因此,发射的光可以直接发射到中间层3中。光源9b可以是在背离中间层的顶表面处发光的表面发射器,或者它可以是体积发射器。光源9b不能用于将光输入中间层3。
光源9的尺寸可以在50μm×50μm×4μm的范围内,并且它们可以被提供为没有封装的芯片。图3中的双箭头表示电气和机械连接的芯片在小于200μm,尤其是小于150μm的范围内的空间延伸。相邻芯片之间的间隔可以在相同的范围内或更大。因此,关闭的芯片不可见或几乎不可见。
图4示出了光电装置的截面图,尤其是窗格(见图1中的窗格1)。这里,光源9是芯片,例如没有封装,并且它们至少部分地集成到中间层3中,该中间层可以是柔性箔。
例如,光源9被压入中间层3中。在中间层3的一个表面上,布置有电导体路径11。中间层3也可以用作粘合剂,因此不需要单独的粘合剂层。
图3的中间层3可以提供光导功能,这是基于折射率比与中间层3相邻的覆盖层和载体层的材料更大的设置。电导体路径11由诸如银或金的金属制成,或者由诸如ITO的透明导电材料制成。
图4右边的三个光源9包括在每个光源9的一个或两个主表面上的反射结构15、15a、15b、15c。主表面是顶表面和底表面,其中如果光源9是如图4所示的倒装芯片,则两个电触点都在底表面上。在图4的视图中,光源9的顶侧面向下,且倒装芯片的电触点附接到相应的导体路径11。
芯片的顶部和/或底部表面上的反射结构15可以是反射镜15a、金属涂层15b和/或电介质涂层15c。金属涂层15b可包括铝和/或银和/或金或由铝和/或银和/或金组成。其它金属也是可能的。电介质涂层15c可以是分布式布拉格反射器。反射结构15可以组合。因此,可以在同一芯片上提供不同的反射结构。由于反射结构,芯片可充当侧发射器,其有效地发射穿过未配备反射结构的侧壁的光。因此,由光源9发射的光有效地分布在中间层3中。
现在参照图5,作为LED芯片提供的光电光源9再次被压入中间层3中,该中间层可以是箔并且在其顶表面上包括导体路径11。根据图5的示例,导体路径11可以向下到达箔中以接触光源9的电触点,电触点背离中间层3的顶表面。
中间层3可以包括转换器材料21。例如,光源可以构造成发射UV光或蓝光,UV光或蓝光可以通过使用转换器材料21转换成具有较长波长的光,例如红光。转换器材料21可以位于相对于光源9的预设距离处,并且中间层3可以用作将来自光源9的光引导到转换器材料21的导光板。至少一些转换的光可以在垂直于转换器材料21位置处中间层3表面的方向上离开装置。因此,光可以在外部可见。
在图6所示的示例中,中间层3适于实现均匀的面发光。中间层3例如是箔。电触点和导体路径11形成在箔的一个主表面上。光源9被压入箔中并且例如是LED芯片。
LED芯片可以至少部分地从一侧发射光到箔3中。在箔内形成散射或色散结构13。例如,色散或散射结构13可以是漫射中心13a。它们可以使发射的光L在箔中并沿箔传播达一定距离D。在距离D内,光L可以在箔的一个或两个主侧面上,即在如图6所示的箔3的顶表面和/或底表面上离开箔。相对于垂直于箔的方向,视角α可以在0°至90°之间。
漫射中心13a可以印模到和/或布置在箔内。漫射中心13a可设置为透明颗粒13b、白色颗粒13c、孔、气泡和/或布置为箔中的箔材料的密度变体。在箔3的表面上也可以形成散射结构13。
可以实现漫射中心13的散射浓度,使得平均自由程长度大于箔3的厚度。漫射中心13a的尺寸可以小于发射光的波长。因此,漫射中心可以在所有方向上散射。例如,散射或色散的材料可以是二氧化钛和/或锆。
为了支持导光功能,箔3的折射率大于周围材料,其例如对应于覆盖层和载体层的材料。
如图6所示的具有中间层3的光电装置可以提供比小光电光源9的尺寸大的二维发射区域,例如大5至1000倍或甚至更大。可以提供均匀的光提取。接触的芯片是不可见的,因为它们优选小于150μm。
在图7所示的实例中,窗格1包括覆盖层5、中间层3和载体层7。中间层3的折射率ni大于相邻玻璃的折射率nj。因此,中间层3可以用作由光电光源9提供的光的导光体。发射的光在中间层3中并沿着中间层3传播,例如直到中间层3的端面。
光电光源9可以伴随有反射结构,反射结构构造成将发射光L引导到中间层3中并沿着中间层引导发射光。反射结构15、15b、15c可以形成在中间层3的两个主表面上。此外,反射结构15、15a可以形成在覆盖层5的外表面和载体层7的外表面上。反射结构可以是例如金属涂层15b或电介质涂层15c。电介质涂层15c可以形成分布式布拉格反射器。
图8的示例包括堆叠在一个载体层7上的三个覆盖层5和三个中间层3。在每个中间层3内部,集成了至少一个光电光源9,例如LED或μLED。在光源9的顶面和底表面上形成反射结构15。
因此,光源9充当侧发射器,其实质上在平行于中间层3的顶面和底表面的方向上发射光。因此光分布在中间层3中。
每个中间层3还包括至少一个散射结构13,其覆盖中间层3内的体积。散射结构13可以例如由漫射中心13a、透明颗粒13b或白色颗粒13c形成。
不同中间层3中的光源9发射不同颜色的光。例如,中间层3之一中的光源9发射红光。另一中间层3中的光源9发射绿光,而第三中间层3中的光源发射蓝光。
在相应的散射或色散结构13的位置处,光L可以离开中间层3,尤其是垂直地和/或在与垂直方向成小于例如45°的视角α下,朝向覆盖层5的侧面和朝向载体层7。例如,可以通过在外表面上施加光吸收层来阻挡在载体层7的外表面上的出射。因此,在物质中的光仅在顶部覆盖层5的外表面上离开图3的窗格1。
散射或色散结构13的位置与相应光源9相距预设距离D1、D2、D3。散射或色散结构13彼此偏移,使得从每个结构13散射的光在稍微不同的位置离开窗格1。结构13在从中间层提取光方面彼此不干扰。因此,在结构13之间提供一定的偏移O。
通过使用结构13,可以获得光的二维面发射。因此,例如符号或指示符可以在窗格1的顶表面处显现。由于不同中间层3中的光源9提供不同颜色的光,因此也可以产生不同颜色的符号或指示符。
在一些实施例中,窗格1可以是车窗的一部分。或者,窗格1可以是车前灯的盖体、车照明的盖体或镜面玻璃。窗格1还可以是前灯、后照明或内部照明的至少一部分。通过覆盖车身的至少一部分,窗格1可以是车身照明的单元。
如图9的流程图所示,在制造光电装置的方法的步骤S1中,至少一个且优选地多个光电光源布置在中间层的至少一个表面上和/或至少部分地嵌入中间层中。在步骤S2中,中间层布置在覆盖层和载体层之间。
现在参考图10A和图10B,示出了两个光电装置。发明人发现,为了制造透明LED衬底,尤其是将其放置在玻璃中(在两个玻璃板之间)或将其安装在玻璃窗格后面,LED衬底被制造成具有各自的形貌,这在随后的工艺中在技术上难以平衡。这种LED衬底例如可以在图10A中看到。
发明人还发现,对于这种LED衬底上的LED的电互连,尤其是借助于前述PICOS工艺,需要最低可能的形貌,以便提供包覆模制LED形貌的接触路径。如图10A所示,当前的LED,尤其是倒装芯片LED,需要技术上复杂的“斜坡”或圆角来将接触路径引导到LED的接触焊盘。
为了抵消这种情况,已经努力将LED嵌入衬底中,如图10B所示。这些包括例如用于LED布局的具有限定孔的适合的间隔件箔、嵌入LED并因此使表面平坦的补偿箔(“穿孔掩模”),或用于表面平坦化的喷涂材料。
如图10B所示,这种方法导致了LED和衬底之间的间隙。由于到LED的接触焊盘的接触路径需要桥接间隙,所以间隙使得难以借助于PICOS工艺来电互连这种LED衬底上的LED。
因此,本发明的目的是提供一种改进的光电装置,其包括第一层,尤其是热塑性衬底,其中至少一个电子或光电部件部分或完全嵌入第一层中,其中一方面提供光电装置的最低可能形貌,另一方面防止或至少最小化在第一层和至少一个电子或光电部件之间出现间隙。
图11C和图12C的光电装置1包括第一层3,完全(参见图11C)或至少部分(参见图12C)嵌入第一层3中的两个电子或光电部件9,尤其是两个μLED,以及结构化导体层11。导体层11的第一部分11.1布置在第一层3的上表面3.1上,导体层11的第二部分11.2布置在电子或光电部件9的顶表面9.1上,并与电子或光电部件9的电触点18接触。电触点18,尤其是接触焊盘,布置在电子或光电部件9的顶表面9.1上。边界区域19位于电子或光电部件9的顶表面9.1和第一层3的相邻上表面3.1之间,并且导体层11的中间部分11.3延伸穿过边界区域19,并将导体层11的第一部分11.1和导体层11的第二部分11.2互连。
根据图11C,电子或光电部件9完全嵌入第一层3中,使得电子或光电部件9的顶表面9.1布置在延伸穿过第一层3的上表面3.1的平面20中。
根据图12C的电子或光电部件9部分地嵌入第一层3中,使得电子或光电部件9的顶表面9.1以高度H突出第一层3的上表面3.1,其中,优选地,高度H等于或小于电子或光电部件9的厚度t的三分之一,尤其是,高度H小于20μm。
第一层3各自包括两个凹陷,其中第一层3的面向电子或光电部件9的壳表面9.2的侧表面3.2由第一层3中的凹陷的侧表面形成。电子或光电部件9布置在第一层3的凹陷中,因此,边界区域19,即如图12C所示的间隙21,由布置在第一层3的凹陷中的电子或光电部件9与第一层3的侧表面3.2之间的距离形成。
根据图12C,间隙21填充有填充材料22,尤其是填充有粘合剂。填充材料22在电子或光电部件9的上表面3.1和壳表面9.2之间形成填角焊缝。此外,填角焊缝形式的填充材料22部分地布置在间隙21中,并且部分地在间隙21上方以及在电子或光电部件9的上表面3.1和壳表面9.2之间形成填角焊缝。
与图10A和图10B相比,由于将电子或光电部件9嵌入第一层3中,光电装置的形貌减小,因此简化了光电装置的后续处理。此外,边界区域、尤其是间隙,优选是小的,以允许使用例如PICOS工艺来互连电子或光电部件9,因为对于这种工艺,由导体层桥接的间隙的距离/尺寸可能是有限的。
根据图11C,填充材料22布置在第一层3和电子或光电部件9的底表面9.3之间,其中电子或光电部件9的底表面9.3与电子或光电部件9的顶表面9.1相对置。
图11A和图11B示出了用于制造根据图11C的光电装置1的步骤,而图12A和12B示出了用于制造根据图12C的光电装置1的步骤。
在第一步骤中,使用粘合剂22将两个电子或光电部件9布置并粘合在第一层3的上表面3.1上。根据图11A,粘合剂22布置在电子或光电部件9和第一层之间,其中根据图12A,粘合剂22布置在电子或光电部件9和第一层之间,并在电子或光电部件9的上表面3.1和壳表面9.2之间形成填角焊缝。
然后将这两个电子或光电部件9嵌入第一层3中,使得根据图11B,电子或光电部件9完全嵌入第一层3中,或者根据图12B,电子或光电部件9部分嵌入第一层3中。
嵌入步骤可以例如借助于局部加热第一层3并且将电子或光电部件9压入第一层3的上表面3.1中、加热电子或光电部件9并且将电子或光电部件9压入第一层3的上表面3.1中、或深拉第一层3的至少一部分、由此产生凹陷部分21以及将电子或光电部件9压入凹部21中来执行。
将至少一个电子或光电部件9至少部分地或完全地嵌入第一层3中的步骤还可以通过将第一层3加热至刚好低于第一层3的材料的软化温度的温度以及加热电子或光电部件9并且尤其是同时将电子或光电部件9压入第一层3的上表面3.1中来执行。
在另一步骤中,如图11C和12C所示布置结构化导体层11,其中导体层11的第一部分11.1布置在第一层3的上表面3.1上,导体层11的第二部分11.2布置在电子或光电部件9的顶表面9.1上,导体层11的中间部分11.3延伸跨过边界区域19并将导体层11的第一部分11.1和导体层11的第二部分11.2互连。
图13A至图13C示出了根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例的步骤。与图11A至11C相比,电子或光电部件9使用临时粘合剂22粘合到第一表面3.1。当通过例如局部加热第一层3并将电子或光电部件9压入第一层3的上表面3.1中,或加热电子或光电部件9并将电子或光电部件9压入第一层3的上表面3.1中来执行将电子或光电部件9嵌入第一层3中的步骤时,临时粘合剂22至少部分或完全蒸发。因此,图13C的光电装置1不包括布置在电子或光电部件9和第一层3之间的任何粘合剂。然而,临时粘合剂的残留物也可以留在电子或光电部件9和第一层3之间。
根据图14A至图14C,根据本发明的用于制造光电装置的方法的另一示例性实施例使用加热的印模30,以拾取电子或光电部件9,加热元件,将元件布置在第一层3的上表面3.1上的相应位置上,并在相应位置处将元件压入第一层3中。此外,第一层3可以被加热到刚好低于第一层3的材料的软化温度的温度。因此,不需要粘合剂来将电子或光电部件9固定到第一表面3.1,因为加热的印模30将电子或光电部件9位置固定,同时将电子或光电部件9压入第一层3中。
图15A和图15B示出了根据本发明的用于制造光电装置1的方法的另一示例性实施例的步骤。除了前述实施例之外,光电装置1还包括第二层26,尤其是第一热离型膜或层压层,其布置在第一层3的与上表面3.1相对置的表面上。光电装置1进一步包括:
布置在与第一层3相对置的第二层26上的载体层7,尤其是PET载体层,
布置在与第二层26相对置的载体层7上的第三层27,尤其是第二热离型膜或光阻层,以及
布置在与载体层7相对置的第三层27上的临时载体层28。
电子或光电部件9可以借助于前述任何一种方法嵌入到第一层中,并且如图15B所示,三个结构化导体层11a、11b和11c的多层110布置在第一表面3.1、顶表面9.1和电触点18上。三个结构化导体层11a、11b和11c布置在彼此的顶部,其中相邻的导体层11a、11b和11b、11c通过隔离层24a、24b彼此分离。每个导体层包括一个或多个填充有介电材料25的导电通孔,并且更尤其是,每个导体层包括互连不同导体层的导体路径,其中在导体层的接触部分中包括填充有介电材料25的凹陷。介电材料可以以平坦化层的形式布置在导体层上,并且可以尤其是可光结构化的。
图15B还示出了电子或光电部件9的壳表面9.2和面对壳表面9.2的第一层3的侧表面3.2之间的间隙21。间隙填充有填充材料22,尤其是平坦化层,以在延伸穿过第一层3的上表面3.1的平面20中提供填充材料22的平面表面。
在三个结构化导体层11a、11b、11c的多层110的顶部上,诸如集成电路(IC)的电子芯片29布置并电耦合到结构化导体层11a、11b和11c中的至少一个。
图16A至图16D示出了在执行根据本发明的用于制造光电装置的方法的示例性实施例的过程中产生的中间产品的截面图和顶视图。中间产品包括第一层3和嵌入第一层3中的多种电子和光电部件9中的至少一种。
根据图16A,蓝宝石倒装芯片LED 9完全嵌入第一层3中。图16B示出了包括硅的薄膜倒装芯片LED 9,其完全嵌入第一层3中,LED的发光表面面向第一层3。蓝宝石倒装芯片LED 9和/或薄膜倒装芯片LED 9的电触点18例如可以是金属,例如金。
图16C示出了嵌入到第一层3中的电子芯片9,例如集成电路(IC),而电子芯片可以包括一个或多个传感器,例如光学、热或机械传感器。电触点18可以是金属的,例如铝。
在又一实施例中,电子或光电部件9包括例如LED、μLED、倒装芯片LED、薄膜倒装芯片LED、IC芯片、光学传感器、热传感器和机械传感器中的至少一个的子组件,如图16D所示。前述部件可以布置在衬底31上,并且它们可以用封装材料32覆盖。子组件9的电触点18例如可以是金属,例如金。图17A至17C示出了根据本发明的光电装置的示例性实施例的截面图。如图17A所示,结构化导体层11通过所谓的PICOS(衬底上平面互连)工艺布置在第一表面3.1、顶表面9.1和电触点18上。这种PICOS工艺可包括以下步骤:
在第一步骤中,晶种层、尤其是钛-铜合金被施加到至少一个电子或光电部件9的顶表面9.1、电触点18、第一层3的上表面3.1和边界区域19。光阻层被施加到晶种层上并且被构造成使得晶种层的区域被暴露。晶种层的暴露区域被电镀并且铜钛被电沉积到晶种层的暴露区域上。除去结构化留下的光阻层区域和下面的晶种层。
可以切换晶种层的电镀和然后结构化的光阻层的施加的步骤。因此,可以在较大的表面上进行电镀,之后进行结构化。
使用该过程,电子或光电部件9可以由结构化导体层11“框住”。因此,可以使用PICOS工艺来提供至少一个电子或光电部件9的机械稳定性和电互连。
结构化导体层11可以通过如图17A所示的喷射工艺布置在第一表面3.1、顶表面9.1和电触点18上。因此,银或铜纳米管油墨可连续地或并行地且局部地施加到至少一个电子或光电部件9的顶表面9.1、电触点18、第一层3的上表面3.1和边界区域19,以电互连至少一个电子或光电部件9。
根据图17C,除了前述实施例之外,光电装置1还包括在结构化导体层11和第一层3之间以及在结构化导体层11和电子或光电部件9的顶表面9.1之间的介电层25。这种介电层25可以是有利的,因为可以防止结构化导体层11与第一层3之间和/或结构化导体层11与电子或光电部件9的顶表面9.1之间的短路。
图18A至图19C示出了根据本发明的光电装置的中间产品的示例性实施例的截面图。如图16A至16D所示,中间产品包括第一层3和嵌入第一层3中的电子或光电部件9。然而,将结构化导体层11布置在第一表面3.1、顶表面9.1和电触点18上的步骤仍然待定。图18A至18C示出三个截面图,其中在电子或光电部件9的壳表面9.2与面对壳表面9.2的第一层3的侧表面3.2之间的间隙21在尺寸上变化,从图18A到图18C减小。壳表面9.2优选地由电子或光电部件9的除顶表面9.1之外的外表面和与顶表面9.1相对置的电子或光电部件9的底表面9.3形成。
根据图18A和图18B,间隙具有圆锥形截面。尤其是,壳表面9.2和侧表面3.2之间的距离在延伸穿过第一层3的上表面3.1的平面20中大于在延伸穿过电子或光电部件9的底表面3.1的平面中。间隙21优选地在壳表面9.2周向围绕电子或光电部件9的周向方向上延伸。
间隙21优选具有小于10-15μm的宽度。尤其是,间隙21在延伸穿过第一层3的上表面3.1的平面20内具有小于10-15μm的宽度。
如图19A至图19C所示,间隙21填充有填充材料22,尤其是填充有粘合剂,其中布置在间隙21中的填充材料的量从图19A至图19C变化。
根据图19A,没有或没有显著量的填充材料22布置在间隙21中。然而,在图19B中,填充材料布置在电子或光电部件9的底表面和第一层3之间,而在电子或光电部件9的壳表面9.2和第一层的侧表面3.2之间,没有或没有显著量的填充材料22布置在间隙21中。
如图19C所示,填充材料布置在电子或光电部件9的底表面和第一层3之间,以及电子或光电部件9的壳表面9.2和第一层3的侧表面3.2之间。此外,填充材料22的堆积布置在间隙21上方,尤其是在延伸穿过第一层3的上表面3.1的平面20上。
图20A至图20D示出了根据本发明的光电装置的示例性实施例的扫描电子显微镜(SEM)图像。电子或光电部件9的壳表面9.2和面对壳表面9.2的第一层3的侧表面3.2之间的间隙21在尺寸上变化,从图20A到图20C减小。从图中可以看出,间隙21具有圆锥形截面,其中在延伸穿过第一层3的上表面3.1的平面中测得的壳表面9.2和侧表面3.2之间的距离大于在延伸穿过电子或光电部件9的底表面的平面中测得的距离。
图20A示出了在延伸穿过第一层的上表面3.1的平面中测量的壳表面9.2和侧表面3.2之间的距离太大而不能借助于PICOS工艺将结构化导体层布置在第一层3的上表面3.1、电子或光电部件9的顶表面9.1以及电子或光电部件9的电触点18上的间隙21。
图20B以及在图20E中所示的相应间隙21的详细视图显示了宽度为10-15μm,尤其是宽度为12.77μm的间隙21。因此,在第一层3的上表面3.1、电子或光电部件9的顶表面9.1以及电子或光电部件9的电触点18上布置结构化导体层的PICOS工艺是可能的。
图20D示出了嵌入到第一层3中的倒装芯片LED 9的扫描电子显微镜(SEM)图像,其中倒装芯片LED 9的壳表面和第一层3的面对壳表面的侧表面之间的间隙21在尺寸上变化。
现在参考图21A,示出了光电装置1的示例性实施例的中间产品的截面图。光电装置1包括载体层7和至少两个层段3.1、3.2,它们以预设距离d彼此相邻地布置在载体层7上。在层段3.1、3.2的每一个上,通过导体层段11布置和连接三个光电部件9,尤其是可以发射选定颜色(尤其是红色,绿色或蓝色)的光的LED。三个LED因此可以形成RGB像素。预设距离d可以在0-1500μm的范围内,并且可以取决于相邻层段3.1、3.2的材料的流动特性。
层段3.1、3.2包括诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料或由其组成。尤其是,层段可以是诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料的箔。可替代地,层段3.1、3.2可以包括或由任何其他塑料、尤其是任何其他树脂组成,塑料优选地具有强粘合性、光学透明度、对许多表面的粘附性、韧性和柔性。
在下一步骤中,如图21B所示,两个层段3.1、3.2通过至少部分地熔化相邻层段3.1、3.2的相对置边缘区域3.1.1、3.2.1(见图21A)而机械地连接,尤其是使用激光或加热装置,例如高压釜或热板。或者,相邻层段熔化相邻的层段以使它们彼此机械连接。这优选通过使用加热装置如高压釜或热板来进行。
在机械连接相邻层段3.1、3.2的步骤之后,形成基本均匀且平坦的层3。
如图21C所示,平坦化层33布置在层段3.1、3.2上。平坦化层33可以包括或由与层段3.1、3.2相同的材料组成。尤其是,平坦化层33可以是诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的材料的箔。光电部件9可以嵌入平坦化层33中。
现在参照图22,光电装置1包括载体层7和多个层段3.1、3.2…,它们以预设距离d彼此相邻地布置在载体层7上。这里层段的数目是9。层段可以规则的矩阵结构布置在载体层7上,其中预设距离d对于相邻层段的相对置边缘之间的所有距离是相同的。因此,层段在矩阵的每行中以预设距离d间隔开,并且在矩阵的每列中以预设距离d间隔开。
光电装置1还包括多个电桥接元件34,其在两个相邻层段3.1、3.2中的任一个之间延伸并且电互连布置在层段3.1、3.2上的导体层段11。这里,桥接元件34的数量是十二个。
在一些实施例中,电桥接元件34包括至少部分透明和/或柔性的带体。带体可包括至少一个导体路径以互连两个相邻层段3.1、3.2的导体层段11。这种包括至少一个导体路径的透明和/或柔性带体例如可以借助于喷墨工艺来提供。
在一些实施例中,电桥接元件34设置在覆盖层(图中未示出)上。电桥接元件可以具有导体路径的形式。覆盖层布置在层段3.1、3.2…上,在它们已经被放置在载体层7上之后。然后,覆盖层上的电桥接元件互连两个相邻层段3.1、3.2的导体层段11。
层段3.1、3.2...具有矩形形式,并且优选具有至少大约125mm的长度和至少大约70mm的宽度。
如图23所示层段3.1、3.2...具有矩形形式,其长度比每个层段的宽度大至少约3倍。换句话说,层段的形式类似于条纹。
层段3.1、3.2在载体层7上以预设距离d彼此相邻地布置在仅一列中。预设距离d在0-1500μm的范围内,并且尤其是取决于相邻层段3.1、3.2的材料的流动特性。
光电装置1进一步包括两个电桥接元件34,其在两个相邻层段3.1、3.2中的任一者之间延伸且电互连布置在层段3.1、3.2上的导体层段11。
两个电桥接元件34各自连接所有相邻层段3.1、3.2,其中第一电桥接元件34在第一边缘区域中连接相邻层段3.1、3.2,且第二电桥接元件34在第二边缘区域中连接相邻层段3.1、3.2。第一和第二边缘区域尤其是位于层段的两个短边缘处。
通过使用两个电桥接元件,可以向每个层段提供电流。层段可以彼此并行或串行连接。
现在参见图24A至图24E,制造光电装置1(例如交通工具的至少部分透明的窗格)的方法包括以下步骤:
将至少一个光电部件9布置在第一层3的上表面3.1上,
在上表面上3.1和在至少一个光电部件9上提供导体层11.0,
构造导体层11.0,使得所得的结构化导体层11包括电导体路径,电导体路径用于通过使用结构化导体层11向至少一个光电部件9提供电力。如图24A所示,多个光电部件9布置在第一层3的上表面3.1上。这里,光电部件的数量为三个。
光电部件尤其包括布置在光电部件9的顶表面9.1上的电触点18。尤其是,光电部件9的所有电触点18、尤其是接触焊盘,布置在光电部件9的顶表面9.1上。光电部件9布置在第一层3的上表面3.1上,使得电触点18背离第一层3的上表面3.1。因此,光电部件9可形成为倒装芯片LED、薄膜倒装芯片LED或倒装芯片μLED。
在一些实施例中,在第一层3的上表面3.1上布置至少一个光电部件9的步骤之后可以是检测至少一个光电部件9的位置的步骤,尤其是使用自动光学检查(AOI)。由此可以确保光电部件9,尤其是布置在光电部件的顶表面3.1上的至少一个电触点18在后期步骤中与结构化导体层11对准。可替换地,可以使用提供足够精度的放置工艺,使得光电部件9,尤其是布置在光电部件9的顶表面9.1上的至少一个电触点18与结构化导体层对准。
如图24B所示,导体层11.0设置在上表面3.1和光电部件9上。尤其是,在上表面3.1和光电部件9上提供导体层11.0的步骤包括通过使用层压装置将导体层11.0层压在上表面3.1和光电部件9上。尤其是,加热辊层压机可用于将导体层11.0层压在上表面3.1和光电部件9上,尤其是在卷对卷工艺中。
在上表面3.1和光电部件9上提供导体层11.0的步骤还包括将光电部件9至少部分地嵌入第一层3中。将光电部件9压入第一层3中,并且将导体层11.0同时布置在第一层3的上表面3.1上和光电部件9上。因此,将至少一个光电部件9嵌入到第一层3中以及将导体层11.0布置(尤其是层压)在第一层3的上表面3.1上和光电部件9上的步骤优选同时执行。这可以例如通过将光电部件9和/或第一层3加热到合适的温度并且在光电部件9和/或第一层3处于合适的温度时将光电部件9压入第一层3中来进行。
光电部件9尤其是嵌入到第一层3中,使得光电部件9的顶表面9.1布置在由第一层3的上表面3.1限定的平面中(见图24B)。因此,导体层11.0布置在由第一层3的上表面3.1和光电部件9的顶表面9.1形成的大致平坦的表面上。
然后如图24C所示,提供导体层11.0和光电部件9的电触点18之间的机械和电互连。由此使导体层11.0与光电部件9的电触点18机械地和电气地互连的步骤包括在电触点18上方的区域中点状激光焊接导体层11.0与电触点18。尤其是,仅在电触点18上方的区域中执行导体层11.0与电触点18的点状激光焊接,从而提供导体层与光电部件的电触点的机械和电互连。
导体层11.0可以如图24D所示构造,使得所得的结构化导体层11包括用于通过使用结构化导体层11向至少一个光电部件9提供电力的电导体路径。
尤其是,构造导体层11.0的步骤包括导体层11.0的光刻构造,尤其是导体层11.0的光刻构造。通过使用光掩模(也称为光学掩模),光的几何图案被转移到导体层11.0上的光学敏感的、尤其是光敏的光阻。曝光导致光阻的化学变化,这允许一些光阻被称为显影剂的特殊溶液除去。当曝光时,通常类型的正性光阻变得可溶于显影剂。通过使用负性光阻,未曝光区域变得可溶于显影剂。通过一系列化学处理,可将曝光图案蚀刻到导体层11.0中。
因此,导体层的第一部分11.1布置在第一层3的上表面3.1上,导体层的第二部分11.2布置在光电部件9的顶表面9.1上,并与光电部件9的电触点18接触。尤其是,导体层的第二部分11.2与光电部件9的电触点18机械和电互连。
如图24E所示,方法还包括在第一层3和结构化导体层11上布置平坦化层33的步骤,使得结构化导体层11嵌入平坦化层33中。
图25A至图25E示出用于制造光电装置1的方法的另一示例性实施例的步骤。与图24A至图24E所示的实施例相比,在将导体层11设置在上表面3.1上和光电部件9上之前,以电接触元件11.5的形式在光电部件的至少电触点18上设置导电粘合剂或焊料。尤其是,电接触元件11.5仅布置在电触点18上,而不布置在第一层3的上表面3.1和光电部件9的顶表面9.1的暴露区域上。
如图25C所示,在上表面3.1和光电部件9上提供(尤其是层压)导体层11的步骤包括将导体层11.0与光电部件9的电触点18机械和电互连的步骤。因此,导体层11.0被加热到电接触元件11.5的材料的熔化/反应温度以上。尤其是,在冷却电接触元件11.5之后,提供导体层11.0与光电部件9的电触点18的机械和电互连。
如图25D所示构造导体层11.0,并且在第一层3和结构化导体层11上布置平坦化层,使得结构化导体层11嵌入平坦化层33中,如图25E所示。
现在参照图26A至图26E,与前述实施例相比,导体层11.0包括第一导电材料层11.01和第二导电材料层11.02。第二导电材料层11.02尤其可包括或由提供各向同性或各向异性导电性的粘合剂、焊料或焊接胶组成。与图25B相比,在上表面3.1和光电部件9上提供导体层11.0之前,将第二导电材料层11.02布置在第一导电材料层11.01上。因此,第二导电材料层11.02设置在第一层3的上表面3.1的整个区域上,并且不仅在光电部件9的电触点18和导体层11.0之间。
如图26C所示,在上表面3.1和光电部件9上提供(尤其是层压)导体层11的步骤包括将导体层11.0与光电部件9的电触点18机械和电互连的步骤。因此,导体层11.0被加热到高于第二导电材料层11.02的熔化/反应温度。尤其是,在冷却第二导电材料层11.02之后,提供导体层11.0与光电部件9的电触点18的机械和电互连。
图27A至图27B示出了用于制造光电装置1的方法的另一示例性实施例的步骤。与图24A至图24E中所示的实施例相反,导体层11.0包括可光结构化的纳米颗粒浆料或由可光结构化的纳米颗粒浆料组成,浆料包括导电纳米颗粒,例如银和/或金和/或铜纳米颗粒。
导体层11.0的结构如图27C所示并且导体层11.0与光电部件9的电触点18的机械和电互连通过烧结导体层11.0来提供,尤其是如图27D所示的可光结构化纳米颗粒浆料。如果第一层3和光电部件9耐受至少大约140℃的温度,则烧结步骤可包括烘箱法。或者,烧结步骤可包括光子固化工艺。
平坦化层布置在第一层3和结构化导体层11上,使得结构化导体层11嵌入平坦化层33中,如图27E所示。
图28A至图28B示出了用于制造光电装置1的方法的另一示例性实施例的步骤。与前述实施例相比,光电部件9不嵌入第一层3中,而是布置在第一层3的上表面3.1上。
在图28A和图28B之间的中间步骤中,在光电部件的顶表面9.1上提供平坦导体层11.0。图28B示出了深拉导体层11.0的步骤,使得光电部件9和第一层3的上表面3.1被导体层11.0覆盖。
如图28C所示,构造导体层11.0,使得导体层的第一部分11.1布置在第一层3的上表面3.1上,导体层的第二部分11.2布置在光电部件9的顶表面9.1上,并且导体层的中间部分11.3布置在光电部件9的侧表面9.2上。导体层的中间部分11.3互连导体层的第一部分11.1和第二部分11.2。
导体层11.0与光电部件9的电触点18的机械和电互连通过烧结导体层11.0来提供,尤其是如图28D所示的光结构化纳米颗粒浆料。此外,在第一层3和结构化导体层11上布置平坦化层,使得结构化导体层11和光电部件嵌入平坦化层33中,如图28E所示。
如图29A所示,在第一层3的上表面3.1上提供导体层,导体层被构造成使得所得的结构化导体层11包括适于向至少一个光电部件提供电力的电导体路径。
如图29B所示,电接触元件11.5设置在结构化导体层11上,用于将至少一个光电部件的触点与结构化导体层电连接。电接触元件11.5设置在结构化导体层11上,使得接触元件与布置在结构化导体层上、尤其是如图29C所示的电接触元件上的至少一个光电部件的接触对准。尤其是,接触元件11.5设置在结构化导体层11上的限定位置上。位置被限定为使得接触元件11.5与光电部件9的电触点18对准。
每个光电部件9例如可以是在其底表面上的限定位置处具有两个电触点18的倒装芯片。用于这种倒装芯片的接触元件18布置在结构化导体层11上,使得倒装芯片9的每个触点18与一个接触元件11.5接触。
接触元件11.5通过在结构化导体层11上施加焊膏来提供,并且如图29D所示,通过使用光子焊接来加热,以将导体层11与光电部件9的电触点(18)机械地和电气地互连。
如图29E所示,平坦化层布置在第一层3和结构化导体层11上,使得结构化导体层11、电接触元件11.5和光电部件9嵌入在平坦化层33中。
在本发明的一些实施例中,至少部分柔性的光电装置包括加强件,以稳定光电装置的至少连接区域,从而允许光电装置与环境的牢固电互连。
现在参见图30A至图30D,制造光电装置1(例如交通工具的至少部分透明的窗格)的方法包括以下步骤:
提供载体衬底35和布置在载体衬底35上的离型层36,
在与载体衬底35相对置的离型层36上提供结构化导体层11,
在结构化导体层11上布置至少一个光电部件9,
其中结构化导体层11包括用于向至少一个光电部件9提供电力的电导体路径,
在离型层36上提供第一层3(见图30B),
其中第一层3覆盖导体层11和至少一个光电部件9,使得至少一个光电部件9至少部分地嵌入在第一层3中,并且
除去载体衬底35和离型层36(见图30C)。
如图30A所示,结构化导体层11布置在离型层36的顶表面36.1上,并且多个光电部件9布置在结构化导体层和/或离型层的顶表面36.1上。这里,光电部件9的数量为三个。
在一些实施例中,在离型层上提供结构化导体层的步骤可以包括在离型层上生长导电材料层(例如铜)的步骤。
如图30B所示,然后在离型层36上提供第一层3,使得第一层3覆盖导体层11和光电部件9。尤其是,光电部件9和结构化导体层嵌入在第一层3中,使得结构化导体层的顶表面11.1和/或光电部件(9)的顶表面(9.1)布置在由第一层3的上表面3.1限定的平面中。
然后如图30C所示,通过温度、激光或化学溶解工艺溶解离型层36,除去载体衬底35和离型层36。因此,可提供从载体衬底容易且无损地移除光电装置。离型层36因此可以包括可溶解材料,例如氮化硅(SiN)或由其组成。
如图30D所示,在除去载体衬底35和离型层36之后,方法还可以包括在第一层3和/或结构化导体层11和/或光电部件9上提供平坦化层33的步骤。因此,结构化导体层11和/或光电部件9可以布置在第一层3和平坦化层33之间。结构化导体层11因此可以布置在第一层3、结构化导体层11和平坦化层33的叠层的中性纤维中。
图31A至图31E示出用于制造光电装置1的方法的另一示例性实施例的步骤。除了图30A至图30D所示的实施例之外,方法还包括在离型层36和/或结构化导体层11上提供至少一个加强件37的步骤,如图31B所示。在提供第一层3的步骤(见图31C)以及除去离型层36和临时载体衬底35的步骤(见图31D)之前,执行在离型层36和/或结构化导体层11上提供至少一个加强件37的步骤。加强件可优选地用作光电装置的至少连接区域的稳定器,以允许光电装置与环境的牢固电互连。
例如,光电装置可以由柔性材料制成,并且刚性加强件可以布置在光电装置的边缘区域中,以至少稳定光电装置的边缘区域以使其坚固。边缘区域,尤其是加强件可以例如用作光电装置的连接区域,以允许光电装置与环境和/或至少一个相邻的第二光电装置的牢固电互连。
加强件尤其是设置在离型层36的边缘区域上,其中边缘区域包括离型层的边缘36.2。
如图31B至图31E所示,加强件37至少部分地覆盖结构化导体层11,其中加强件优选地在结构化导体层11的边缘区域中覆盖结构化导体层11,并且结构化导体层11的边缘区域包括结构化导体层11的边缘11.4。结构化导体层11的边缘区域可以至少部分地与离型层36的边缘区域匹配。
根据附图,加强件37的外边缘37.1与离型层36的边缘36.2对齐。因此,至少一个加强件的侧表面和离型层的侧表面各自布置在同一平面内。
如图31C所示,然后在离型层36上提供第一层3,使得第一层3覆盖导体层11,光电部件9和加强件37。尤其是,光电部件9和结构化导体层嵌入在第一层3中,使得结构化导体层的顶表面11.1布置在由第一层3的上表面3.1限定的平面中。然而,加强件37部分地嵌入第一层3中,使得加强件37伸出第一层,尤其是第一层的侧表面3.2。
因此,第一层3没有完全覆盖离型层36的边缘区域,因此第一层3远离离型层36的边缘36.2。
如图31E所示,在除去载体衬底35和离型层36之后,方法还可以包括在第一层3和/或结构化导体层11和/或光电部件9和/或加强件37上提供平坦化层33的步骤。在一些实施例中,平坦化层33可以与第一层3的尺寸相匹配,如图31E的左侧所示,或者在一些实施例中,平坦化层33可以大于第一层3的尺寸,如图31E的右侧所示。尤其是,在一些实施例中,平坦化层33的边缘33.1可以与加强件37的外边缘37.1对齐。
现在参照图32A至图32D,方法还可包括在将第一层3设置在离型层36上(见图32D)之前,改变中间产品38的形状的步骤(见图32C)。中间产品38包括载体衬底35和离型层36、离型层36上的结构化导体层11、结构化导体层11上的光电部件9以及可选地离型层36上的至少一个加强件37。中间产品38可以优选地通过以下步骤获得:提供载体衬底35和布置在载体衬底35上的离型层36,在离型层36上提供结构化导体层11,在结构化导体层11上布置光电部件9,以及在离型层36和/或结构化导体层11上提供至少一个加强件37。如图32C和图32D所示,中间产品38的修改形状可以包括至少一个弯曲表面,尤其是第一层3的弯曲上表面3.1。
在修改中间产品38的形状的步骤之后,在导体层11和光电部件9上提供第一层3,如图32D所示。修改中间产品38的形状的步骤可以通过使用例如模具工具通过将中间产品38压入模具工具中来执行。然后可以通过例如将第一层3模制到导体层11和光电部件9上来将第一层3设置在导体层11和光电部件9上。因此,第一层3可以包括机械坚固材料或由机械坚固材料组成,机械坚固材料例如模制化合物、硅酮或透明或漫射填充树脂。
如图32D所示,第一层可包括弯曲的上表面3.1(参见图32D左侧)以及与上表面3.1相对置的弯曲表面(参见图32D右侧)。
现在参见图33A至图33C,可以通过例如将第一层3模制到导体层11和光电部件9上而不改变中间产品38的形状(见图33C)来在导体层11和光电部件9上提供第一层3。因此,上表面3.1和结构化导体层11可以形成大致平坦的表面。
在另一步骤中,光电装置1可布置在弯曲表面上,且可固定(尤其胶合)到弯曲表面。在优选实施例中,中间产品38的弯曲表面和/或光电装置1的弯曲表面可以与光电装置1应布置在其上的弯曲表面相匹配。现在参考图34,示出了用于制造光电装置的方法。在第一步骤中提供层堆叠,尤其是具有非结构化顶层39.0.1的初始层堆叠39.0。然后通过例如使用激光来结构化非结构化顶层39.0.1。通过例如部分地烧蚀顶层39.1,在顶层的上表面39.1.1上获得开口40。开口40具有腔体的形式,腔体具有底部部分40.1和由顶层39.1形成的侧表面40.2。
开口40填充有填充材料22,尤其是粘合剂,并且电子或光电部件9布置在开口40的底部部分40.1上的开口40中。电子或光电部件9的电触点18布置在元件9的顶表面9.1上,因此背离层堆叠39。通过将电子或光电部件9布置在开口40中,在电子或光电部件9的壳表面9.2和开口的侧表面40.2之间形成边界区域,尤其是间隙21。通过将电子或光电部件9压入开口40中并因此压入填充材料22中,间隙21被填充材料22填充,并且在填充的间隙21上,尤其是在延伸穿过顶层39.1的上表面39.1.1的平面上产生填充材料22的堆积。
填充材料可以布置在顶层39.1和电子或光电部件9的底表面之间。电子或光电部件9的底表面与电子或光电部件9的顶表面9.1相对置。
填充材料22可以尤其是包括粘合剂或由粘合剂组成,其在硬化之后将电子或光电部件9固定在开口40中。
在一些实施例中,填充材料22可以在顶层39.1的上表面39.1.1与电子或光电部件9的壳表面9.2之间形成填角焊缝。尤其是,填充材料22可以部分地布置在间隙21中,并且部分地在顶层39.1的上表面39.1.1和电子或光电部件9的壳表面9.2之间形成填角焊缝。
电导体装置,尤其是结构化导体层11,布置在顶层39.1的上表面39.1.1上和电子或光电部件9的顶表面9.1上并与电子或光电部件9的电触点18接触。电导体装置延伸穿过边界区域,尤其是电子或光电部件9的壳表面9.2和开口40的侧表面40.2之间的间隙21,并因此桥接间隙21。
因此,电导体装置11的第一部分11.1布置在顶层39.1的上表面39.1.1上,电导体装置11的第二部分11.2布置在电子或光电部件9的顶表面9.1上并与电子或光电部件9的电触点18接触。电触点18尤其可以由接触焊盘形成并且布置在电子或光电部件9的顶表面9.1上。
电导体装置11的中间部分11.3延伸跨过边界区域并将电导体装置11的第一部分11.1和电导体装置11的第二部分11.2互连。延伸穿过边界区域的中间部分11.3布置在填充材料22上。
电子或光电部件9可以包括以下中的至少一种或由以下中的至少一种组成:发光二极管(LED),尤其是倒装芯片LED、集成电路(IC)、光电二极管、传感器,尤其是红外传感器。在所描述的示例中,部件9是倒装芯片LED。倒装芯片LED 9的所有电触点18布置在芯片9的顶表面9.1上。通过将电导体装置11布置在顶层39.1的上表面39.1.1上和电子或光电部件9的电触点18上,电子或光电部件9可被提供电力。
在一些实施例中,布置电导体装置的第一、第二和中间部分的步骤包括所谓的PICOS(衬底上的平面互连)工艺。这种PICOS工艺可包括例如以下步骤:晶种层,尤其是钛铜合金被施加到至少一个电子或光电部件9的顶表面9.1和/或顶层39.1的上表面39.1.1和/或边界区域,尤其是间隙21,并因此施加到填充材料22上。然后将光阻层施加到晶种层上,并构造光阻层,使得晶种层的区域被曝光。晶种层的暴露区域被电镀并且铜钛被电沉积到晶种层的暴露区域上。除去结构化留下的光阻层区域和下面的晶种层。晶种层的电镀和随后被结构化的光阻层的施加的步骤也可以被切换。因此,可以在更大的表面上进行电镀,并且之后可以进行结构化。电镀步骤还可以包括电镀工艺。代替电镀步骤,至少在一些实施例中可以采用喷射或印刷工艺。
通过该过程,电子或光电部件9可以由电导体装置11“框住”,从而可以使用PICOS工艺来确保至少一个电子或光电部件9的机械稳定性和电互连。
如图35所示,层堆叠39包括顶层39.1和底层39.2。底层39.2布置在顶层39.1的下方。如图34所示,可以提供具有非结构化顶层39.0.1的初始层堆叠39.0并且顶层39.0.1可以被结构化以在顶层39.1的上表面39.1.1上获得至少一个开口40。
在一些实施例中,可以提供具有已经存在的至少一个开口40的层堆叠39。因此,至少一个开口40可以例如通过在提供层堆叠39之前在顶层39.1中冲压或机械切割通孔来产生。
然后通过例如分配、喷射、印刷、喷涂和/或冲压填充材料22的步骤将填充材料22填充到开口40中。
电子或光电部件9布置在开口中并压入填充材料22中,使得底层39.2承载电子或光电部件9。通过将电子或光电部件9布置到开口40中,在电子或光电部件9的壳表面9.2和开口40的侧表面40.2之间形成边界区域,尤其是间隙21,并且间隙21由填充材料22填充。
如图34和35所示,电子或光电部件9部分地布置在开口40中,使得电子或光电部件9的顶表面9.1突出于顶层39.1的上表面39.1.1。尤其是,突出高度H。该高度H优选等于或小于电子或光电部件9的厚度t的一半。因此,电子或光电部件9可以部分地布置在开口40中,使得电子或光电部件9的厚度t的一半或更小突出顶层39.1的上表面39.1.1。
在一些实施例中,至少一个电子或光电部件9可以完全布置在开口40中。电子或光电部件9的顶表面9.1可以布置在延伸穿过顶层39.1的上表面39.1.1的参考平面中。换言之,电子或光电部件9的顶表面9.1和顶层39.1的上表面39.1.1布置在同一平面内并形成平坦表面。
如针对图34的实施例所解释的,电导体装置,尤其是结构化导体层11,布置在顶层39.1的上表面39.1.1上,以及电子或光电部件9的顶表面9.1上。它与电子或光电部件9的电触点18接触。电导体装置延伸穿过边界区域。因此,它桥接电子或光电部件9的壳表面9.2和开口40的侧表面40.2之间的间隙21。
现在参考图36,层堆叠39包括顶层39.1和底层39.2。底层39.2优选地包括诸如PVB或EVA的材料或由诸如PVB或EVA的材料组成。
与前述图35相比,没有使用填充材料来将电子或光电部件9固定在开口40中。相反,至少底层39.2被暂时加热并且电子或光电部件9尤其是同时布置在开口中并被压在底层39.2上。在底层39.2的材料流入边界区域时通过将电子或光电部件9压到暂时加热的底层39.2上填充位于电子或光电部件9的顶表面9.1和顶层39.1的相邻上表面39.1.1之间的边界区域、尤其是间隙21。
电导体装置、尤其是结构化导体层11布置在顶层39.1的上表面39.1.1上和电子或光电部件9的顶表面9.1上,并与电子或光电部件9的电触点18接触。电导体装置延伸穿过硬化的边界区域。
如图37所示,具有未结构化顶层39.0.1和底层39.2的初始层堆叠39.0,其中未结构化顶层39.0.1包括光阻、尤其是可光结构化光阻或由其组成。非结构化顶层39.0.1通过使用例如光刻结构化(参见图37中的箭头)来结构化,以在顶层39.1的上表面39.1.1上获得至少一个开口40。
在获得顶层39.1的上表面39.1.1上的至少一个开口40之后,根据相关描述执行如图35所示的工艺步骤。
现在参考图38A,示出了根据现有技术的光电装置的顶视图和截面图。光电装置包括具有四个像素的透明衬底,每一像素包括布置在透明衬底中的光发射器。从光电光源发射的光照射每个像素,使得当从顶视图看时,较亮的光点位于像素的中间,而较不亮的光填充像素的剩余区域。
图38B示出了根据本发明的光电装置1的顶视图和截面图。光电装置包括具有多个像素90的层堆叠39。多个像素90在图38B中示例性地示出为具有四个像素。多个像素中的每个像素包括至少一个光电光源9和在层堆叠39的顶表面39.3上的第一像素区域90.1。来自光电光源9的光照射每个像素区域,使得当在顶视图中看时,整个像素区域被散射光均匀地照射,并且产生第一像素区域的限定的和/或尖锐的边缘。在一些实施例中,光电装置1因此可以例如包括用于散射来自光电光源9的光以均匀地照射整个像素区域90.1的光散射布置或结构化光散射装置。在一些实施例中,光电装置1可包括导光层和/或反射层以引导或反射来自光电光源9的光以均匀地照射像素区域90.1。
像素区域90.1由每个像素的发光区域限定,并且它可以具有矩形、正方形、圆形、椭圆形或任何其它自由外轮廓。每个像素区域的形状和大小可以随像素而变化。在图38B中,示例性地示出了具有正方形形式的像素区域90.1。
图39示出了根据现有技术的光电装置的截面图。光电装置包括嵌入在透明衬底中的光电光源9、布置在光电光源9的上表面上的第一反射层42、布置在光电光源9下方的第二反射层43和布置在透明衬底的顶表面上的光散射层41。散射层41可以构造为散射来自光电光源9的光,这导致光电装置的照射,如图38A所示。因此,当在顶视图中看时,较亮的光点位于光电装置的中间且较不亮的光填充光电装置的剩余区域。
在一些实施例中,通过修改散射层,可以实现光电装置的像素的均匀照射。
图40所示的光电装置包括具有多个像素90的层堆叠。作为示例,在图40中仅示出了多个像素中的一个。像素包括光电光源9,其嵌入在层堆叠39的第一层3中。根据实施例,第一层3是层堆叠的唯一层,而层堆叠还可以包括其它层。第一反射层42布置在光电光源的上表面9.1上,第二反射层43布置在光电光源的底表面9.3上。上表面9.1面向层堆叠39的顶表面39.3,而底表面9.3背离顶表面39.3。第一和第二反射层可以以优选的方式引导来自光电光源的光。如图所示,从光电光源发射的光被引导,使得光电光源通过其侧表面在径向上发射光。
像素还包括在层堆叠的顶表面39.3上的第一像素区域90.1,以及用于散射来自光电光源9的光以均匀地照射第一像素区域90.1的结构化光散射装置44。
第一像素区域90.1包括中心轴线45,其垂直于第一像素区域90.1并穿过第一像素区域的中心。中心轴线45相对于层堆叠39的第一层3在正交方向上延伸。
如图所示,结构化光散射装置44布置在第一层3的顶部上的层堆叠39中,但是它也可以至少部分地嵌入第一层中。当在顶视图中看时,结构化光散射装置44可以覆盖像素区域90.1的尺寸的至少大约1至50%的区域,尤其是像素区域90.1的尺寸的至少大约1至20%的区域。
为了散射来自光电光源9的光,结构化光散射装置44可以包括光散射颗粒和/或粗糙外表面,尤其是面向像素区域90.1的粗糙外表面。然而,第一层的外表面、尤其是第一层的顶表面和底表面可以包括光滑的低散射表面。
图41A到图41C各自展示光电装置的实施例的顶视图。结构化光散射装置44可以包括多个光散射元件。如图41A和42B所示,结构化光散射装置44包括第一光散射元件44.1、第二光散射元件44.2和第三光散射布置。第三和第二光散射元件44.3和44.2在径向上比第一光散射元件44.1更远离光电光源9,并且第三光散射元件44.3在径向上比第二光散射元件44.2更远离光电光源9。因此,“在径向上”是指垂直于第一像素区域90.1的中心轴线45的方向。
多个光散射元件可以大于3个、大于10个或大于50个,如图41C所示。结构化光散射装置44包括多个光散射元件,例如大于100或1000个。
每个光散射元件44.1、44.2和44.3可以具有限定的几何形状,其优选地对于所有光散射元件是相同的。优选地,每个光散射元件在其限定的几何形状内具有限定的散射颗粒的颗粒浓度。
如图41A和41B所示,光散射元件44.1、44.2和44.3形成围绕光电光源9的环状结构。根据图41A,从顶视图看,环状结构具有圆形形式,并且根据图41B,环状结构具有方形形式。然而,结构也可以是矩形或多边形的形式。
此外,环状结构在包括第一像素区域90.1的中心轴线45的截面中具有矩形形式。中心轴线45垂直于第一像素区域90.1并穿过第一像素区域90.1的中心。然而,环状结构在包括中心轴线45的截面中可具有圆形、方形或多边形的形式。
如图41C所示,光散射元件可以形成分布在区域中的散射点,该区域在像素区域的整个长度和宽度上延伸。如图41C所示,分布在像素区域的整个长度和宽度上延伸的区域中的散射点的浓度在更远离光电光源9的径向上比在较近远离光电光源9的径向上高。因此,可以实现整个像素区域的均匀照射。
现在参考图42,层堆叠39包括第二层46和第三层47。第一层3布置在第二层46和第三层47之间,并且结构化光散射装置44布置在第二层46顶部上的层堆叠39中,如图所示,但是它也可以至少部分地嵌入第二层中。
光电光源9、第一反射层42和第二反射层43形成光电子组件9.0。光电子组件9.0嵌入第一层3中,使得光电子组件9.0的顶表面9.0.1布置在与第一层3的顶表面3.1相同的平面中,并且光电子组件9.0的底表面9.0.2布置在与第一层3的底表面3.3相同的平面中。因此,光电子组件9.0可具有至少与第一层3大致相同的高度。
现在参考图43,层堆叠39包括另一结构化光散射布置44。该另一结构化光散射布置44布置在层堆叠39中,优选地在第一层3下方,在第二像素区域90.2和光电光源9之间。更详细地,该另一结构化光散射布置44布置在与第一层3相对置的第三层47上,但是也可以至少部分地嵌入第三层中。
布置在第二层46的顶部上的结构化光散射装置44构造为散射来自光电光源9的光,使得第一像素区域90.1被散射光均匀地照射。布置在与第一层3相对置的第三层47上的结构化光散射装置44构造为散射来自光电光源9的光,使得第二像素区域90.2被散射光均匀地照射。
与图42相比,结构化光散射装置44可以嵌入、尤其是完全嵌入第一层3中,如图44所示。结构化光散射装置44包括第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3,它们在截面中具有至少近似相同的矩形形式和尺寸,该截面包括第一像素区域90.1的中心轴线45。
为了改善整个第一90.1和可选地第二90.2像素区域的均匀照射,第一光散射元件44.1中的散射颗粒的颗粒浓度低于第二光散射元件44.2中的散射颗粒的颗粒浓度,并且第二光散射元件44.2中的散射颗粒的颗粒浓度低于第三光散射元件44.3中的散射颗粒的颗粒浓度。
如果结构化光散射装置44包括多于三个的光散射元件,则光散射元件中的散射颗粒的颗粒浓度可根据相应光散射元件与光电光源9之间的径向距离而增加。因此,与在径向上远离光电光源9的光散射元件相比,更靠近光电光源9的光散射元件可以具有更低的散射颗粒的颗粒浓度。
如图44所示,结构化的光散射布置44和与其一起的所有三个光散射元件44.1、44.2和44.3具有与第一层至少近似相同的高度。因此,光散射元件44.1、44.2和44.3嵌入在第一层3中,使得光散射元件44.1、44.2和44.3的每个顶表面布置在与第一层的顶表面3.1相同的平面中,并且光散射元件44.1、44.2和44.3的每个底表面布置在与第一层3的底表面3.3相同的平面中。
与图44相比,图45所示的结构化光散射装置44包括第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3,它们具有至少近似相同的散射颗粒的颗粒浓度。然而,第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3在包括第一像素区域90.1的中心轴线45的截面中的形式和尺寸是变化的。第一光散射元件的截面面积小于第二光散射元件的截面面积,并且第二光散射元件的截面面积小于第三光散射元件的截面面积。截面面积在包括第一像素区域的中心轴线的相同截面平面中。
如图45所示,第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3的高度至少与图44的实施例所示的大致相同。第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3的截面面积的厚度随着相应光散射元件和光电光源9之间的径向距离而变化和增加。
与图45相比,图46示出了其中第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3的厚度至少与图44的实施例所示的大致相同的实施例。第一、第二和第三光散射元件44.1、44.2和44.3的截面面积的高度随着相应光散射元件和光电光源9之间的径向距离而变化和增加。
图47A和图47B示出了包括具有多个像素90的层堆叠的光电装置的实施例。在图中仅示例性地示出了多个像素中的一个。像素包括光电光源9,其嵌入在层堆叠39的第一层3中。根据实施例,第一层3是层堆叠的唯一层,而层堆叠还可以包括其它层。第一反射层42布置在光电光源的上表面9.1上,第二反射层43布置在光电光源的底表面9.3上。上表面9.1面向层堆叠39的顶表面39.3,而底表面9.3背离顶表面39.3。第一和第二反射层可以以优选的方式引导从光电光源发射的光。如图47B所示,从光电光源发射的光被引导,使得光电光源通过其侧表面在径向上发射光。
像素还包括在层堆叠的顶表面39.3上的第一像素区域90.1,以及用于散射来自光电光源9的光以均匀地照射第一像素区域90.1的结构化光散射装置44。
如图所示,结构化光散射装置44布置在第一层3顶部上的层堆叠39中。结构化光散射装置44包括电润湿装置,其布置在第一层3和第一像素区域90.1之间,尤其是在层堆叠的层中。
电润湿装置包括第一电极48,尤其是至少部分透明的电极,和第二电极49,尤其是至少部分透明的电极。在第一电极和第二电极之间布置多个包括光散射颗粒的油覆盖的液滴50。多个油覆盖的液滴嵌入第一介质51中。第一介质可以尤其是包括空气或任何流体或由其组成。
当在两个电极48和49之间施加电压时,电润湿装置可形成光散射颗粒膜以散射从光电光源9发射的光,使得第一像素90.1区域被散射光均匀地照射。
现在参考图48A和图48B,结构化光散射装置44包括第一腔体51,其在第一层3和第一像素区域90.1之间在第一像素区域90.1的整个长度和宽度上延伸。因此,第一腔体51布置在第一像素区域90.1的下方,并在第一像素区域90.1的整个长度和宽度上延伸。根据附图,第一腔体51由间隔件52形成,该间隔件将第一层3与层堆叠39的另一层53分开。
光电装置还包括第一流体泵54和储存器56,以选择性地将第一流体55泵送到第一腔体51中或排空第一腔体51。第一流体55包括光散射颗粒。因此,当第一腔体51填充有第一流体时,如图49所示,从光电光源9发射的光可以被第一流体55散射,使得第一像素区域90.1被散射光均匀地照射。
结构化光散射装置44还可包括一组互连的流体通道57,如图50所示。互连的流体通道沿第一像素区域90.1的长度和宽度方向在多个像素的第一像素区域90.1下方的层堆叠39的另一层53中延伸。当在顶视图中看时,流体通道57可以布置在边界区域的格栅状结构的后面,边界区域将相邻的第一像素区域90.1彼此分开。
根据至少实施例,光电装置还包括第二流体泵,以选择性地将第二流体58泵送到流体通道57中或排空流体通道57,其中第二流体包括光吸收颗粒,尤其是黑色颗粒。因此,当流体通道57填充有第二流体时,如图50所示,从光电光源9发射的光可以被第二流体吸收,从而产生第一像素区域90.1的限定的和/或尖锐的边缘。
图51示出了包括具有多个像素的层堆叠39的光电装置的实施例。在图中仅示例性地示出了多个像素中的一个。像素包括光电光源9,其嵌入在层堆叠39的第一层3中。层堆叠39还包括第二层46和第三层47。第一层3布置在第二层46和第三层47之间。第一反射层42布置在光电光源的上表面9.1上,第二反射层43布置在光电光源的底表面9.3上。上表面9.1面向层堆叠39的顶表面39.3,而底表面9.3背离顶表面39.3。第一和第二反射层可以以优选的方式引导从光电光源发射的光。如图51所示,从光电光源发射的光被引导,使得光电光源通过其侧表面在径向上发射光。
像素还包括在层堆叠39的顶表面39.3上的第一像素区域90.1,以及用于散射从光电光源9发射的光以均匀地照射第一像素区域90.1的光散射布置44。光散射装置44形成第一层的第一部分3.4,其周向围绕光电光源9。
当在垂直于第一像素区域90.1的视图中看时,光散射装置44的外表面44.0与第一像素区域90.1的外边缘对准。
第一层3的第二部分3.5周向环绕第一层3的第一部分3.4,并且第一部分3.4的折射率与第二部分3.5的折射率不同,尤其是大于第二部分3.5的折射率。因此,从光电光源9发射的光在穿过第一层3的第一部分3.4并撞击在第一层3的第二部分3.5上时由于内部全反射而被反射。因此,光散射装置44可构造成在第一层3的第一部分3.4和第二部分3.5之间的边界58处反射光并散射光,使得第一像素区域90.1被散射光均匀地照射。除了图41之外,层堆叠39还可以包括如图52所示的导光层59。导光层59布置在与第一像素区域90.1相对置的第一层3上。因此,第一层3布置在第一像素区域90.1和导光层59之间。导光层59的折射率可以高于层堆叠39的任何其它层的折射率,以实现从光电光源9发射的光在导光层59处的全内反射。光散射布置中的光散射颗粒可以散射在导光层59中传播的光。由此可以获得第一像素区域90.1的改善的照明。
层堆叠39包括布置在第一层3上与导光层59相对置的散射层60。散射层60可以包括光散射颗粒以均匀地照射第一像素区域。光散射层60可以与第一层3的第一部分形成单层。
图53示出了包括具有多个像素的层堆叠39的光电装置的实施例。在图中仅示例性地示出了多个像素中的一个。像素包括光电光源9,其嵌入在层堆叠39的第一层3中。层堆叠39还包括第二层46和第三层47。第一层3布置在第二层46和第三层47之间。第一反射层42布置在光电光源的上表面9.1上,第二反射层43布置在光电光源的底表面9.3上。上表面9.1面向层堆叠39的顶表面39.3,而底表面9.3背离顶表面39.3。第一和第二反射层可以以优选的方式引导从光电光源发射的光。如图53所示,从光电光源发射的光被引导,使得光电光源通过其侧表面在径向上发射光。
像素包括在层堆叠39的顶表面39.3上的第一像素区域90.1,以及布置在第一层3上与第一像素区域90.1相对置的导光层59。因此,第一层3布置在第一像素区域90.1和导光层59之间。导光层59的折射率高于层堆叠的任何其它层的折射率,以实现从光电光源9发射的光在导光层59处的全内反射。
层堆叠39、尤其是第二层46,还包括布置在第一层3上方,与导光层相对置的散射层60。散射层60包括光散射颗粒以均匀地照射第一像素区域。来自散射层60下面的界面的反射或全反射的光也可以被散射层60散射。这有助于获得第一像素区域90.1的均匀照射。
图54示出了包括具有多个像素的层堆叠39的光电装置的实施例。在图中仅示例性地示出了多个像素中的一个。像素包括光电光源9,其嵌入在层堆叠39的第一层3中。层堆叠39还包括第二层46和第三层47。第一层3布置在第二层46和第三层47之间。第一反射层42布置在光电光源的上表面9.1上。第一反射层可以以优选的方式引导从光电光源发射的光。如在图54中所示,从光电光源9发射的光被引导,使得光电光源在径向上通过其侧表面并且在垂直方向上通过其底表面发射光。
像素还包括在层堆叠39的顶表面39.3上的第一像素区域90.1,以及布置在第一层3上与第一像素区域90.1相对置的导光层59。因此,第一层3布置在第一像素区域90.1和导光层59之间。导光层59的折射率高于层堆叠的任何其它层的折射率,以实现从光电光源9发射的光在导光层59处的全内反射。
层堆叠39包括布置在与第一层3相对置的导光层59上的散射层60。散射层60包括光散射颗粒以均匀地照射层堆叠39的底表面39.4上的第二像素区域90.2。散射层60可以非常薄。散射层60的厚度可以尤其是至少近似地与一个光散射颗粒的直径的厚度相同。
来自光电光源9的光可以耦合到导光层59中并且经由布置在导光层59上的散射层60与导光层59去耦合。因此,散射层60可以构造为散射从光电光源发射的光,使得第二像素区域90.2被均匀地照射。
图55示出了包括具有多个像素的层堆叠39的光电装置的实施例。在图中仅示例性地示出了多个像素中的一个。像素包括光电光源9,其嵌入在层堆叠39的第一层3中。像素还包括在层堆叠39的顶表面39.3上的第一像素区域90.1,以及布置在第一层3上与第一像素区域90.1相对置的导光层59。导光层59的折射率高于层堆叠39的任何其它层的折射率,以实现从光电光源9发射的光在导光层59处的全内反射。
像素包括第三反射层61,用于反射来自光电光源9的光以均匀地照射第一像素区域90.1。第三反射层61在第一层3中形成开口62,光电光源9位于其中。第一层3具有弯曲表面3.2,尤其是面向光电光源9的开口表面。弯曲表面3.2形成为使得由光电光源9发射的光实质上在径向上朝向第一像素区域90.1反射,尤其是使得第一像素区域90.1被均匀地照射。
图56示意性地示出了具有第一层3的光电装置1。第一层可以是箔并且可以用作光电部件(例如光电光源9)的载体。光电光源9例如可以是小型LED,例如mini LED。光电光源9可以是在底表面具有两个电触点的倒装芯片。导体路径11可以布置在第一层3上。光电光源9的底侧处的电触点可以直接放置在导体路径11的触点上。这种布置在下面的描述中可以称为“芯片最后”,因为在导体路径11已经布置在第一层上之后,光电光源9布置在导体路径11上。
如图57所示,光电光源9被倒置,并且导体路径11从第一层3延伸到包围光电光源9的光电光源9的底表面处的电触点焊盘。导体路径11用于向光电光源9提供电力。使用形成胶合倒角的至少部分透明的粘合剂将光电光源9固定到第一层。这种布置在下面的描述中可以称为“芯片第一”,因为光电光源9在导体路径11布置在第一层3和光电光源9上之前布置在第一层上。
图56和图57的光电光源9例如可以是体积发射器或表面发射器。体积发射器可以在其顶表面9.1处发光,顶表面位于底侧的相对侧上,在其侧表面上以及在布置在底侧上的接触焊盘之间的底侧上。表面发射器可以在顶表面9.1处发光。如图56和图57中的小箭头所示,体积发射器优选地用作光电光源9。导体路径11可以用作反射器,以将从光电光源9发射的光至少部分地引导到期望的方向。
现在参考图58,示出了光电装置1,其包括布置在第一层3上的多个光电光源9,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层。示例性地,仅示出了布置在导体路径11上的一个光电光源9,导体路径11布置在第一层3上。因此,光电光源根据“芯片最后”来布置。然而,应当注意,根据本发明,多个光电光源9布置在导体路径11上,导体路径11布置在第一层3上,并且包括导体路径11和光电光源9的第一层3布置在载体层和覆盖层(图中未示出)之间。
第一层3包括至少部分透明的材料或由其组成,并且多个光电光源中的每个光电光源9包括单独的光转换器91,用于将由相关联的光源9发射的光转换成经转换的光或至少部分经转换的光。每个光电光源的光转换器91布置在第一层3和相关联的光电光源9上,形成包围光电光源9的液滴。光转换器包括转换颗粒以转换从光电光源发射的光。
在相邻的光电光源9之间没有布置光转换器91,使得不同光源的光转换器91彼此分离。换言之,光转换器91是间隔开的并且彼此不接触。
图59示出了光电装置1,其除了图57所示的光电装置之外还包括在形成胶合倒角的粘合剂内的转换颗粒,因此形成胶合倒角的粘合剂形成光转换器91。来自光电光源(尤其是以体积发射LED的形式)的光穿过光转换器或被导体路径11反射,并且随后穿过光转换器并因此被转换。光转换器91相应形成第一层3和光电光源9之间的连接部件。
现在参考图60,光电装置是根据“芯片第一”来布置。光转换器91形成为薄片,被胶合或直接印刷到第一层3上,与光电光源相对置并面向光电光源的顶表面9.1。薄片可以包括或由基质材料组成,例如包括光转换颗粒的玻璃或硅酮。
第一层3和光转换器91之间的接触区域可以通过例如激光粗糙化,以改善从光电光源发射的光到光转换器91中的耦合。然而,可以使用现有技术中已知的用于将从光电光源发射的光耦合到转换器中的任何技术或材料,例如布置在第一层3和光转换器91之间的散射颗粒。
如图60中的小箭头所示,转换的或至少部分转换的光可以从光转换器的顶表面耦合出,进入垂直于光电光源的顶表面9.1以及光转换器的侧表面的方向。
对于从光转换器91耦合出的光的定向辐射,遮光器92可以在围绕光转换器91的周向方向上延伸,尤其是在第一层3上形成光阻挡结构,如图61所示。换言之,光转换器91被遮光器92围绕,尤其是当在垂直于光电光源9的顶表面9.1的视图中看时。遮光器92可以例如包括黑色光阻挡颗粒以阻挡从光电光源9在所需区域中发射的光,以便优选地在垂直于光电光源9的顶表面9.1的方向上将光耦合出光电装置,如图61中的小箭头所示。
遮光器92的宽度,尤其是在围绕光转换器91的周向方向上的宽度在优选实施例中是小的,尤其是使得它对于人眼是不可见的。遮光器92的宽度可以尤其是取决于第一层3的厚度,其中第一层的厚度尤其是是在垂直于光电光源的顶表面9.1的方向上的厚度。尤其是,可以选择遮光器92的宽度以及遮光器的材料,使得通过遮光器的光的透射率小于10%,尤其是小于5%。
现在参考图62,图60的光转换器,尤其是形成为薄片的光转换器,被胶合或直接印刷到第一层3上与光电光源相同的侧面上,并且面向光电光源9的顶表面9.1。光电光源9根据图57中所示的“首先芯片”布置来胶合到光转换器上。
图63和图64示出了图60和图62的光电装置的变型。根据图63和图64,光转换器91嵌入到第一层中,尤其是完全嵌入到第一层中,使得光转换器的外表面和第一层的外表面布置在同一平面内。然而,光转换器也可以突出第一层或布置在其中。
如图63所示,光转换器91在与相关光电光源9相对置的一侧嵌入第一层3中,并面对相关光电光源9的顶表面9.1。而如在图64中所示,光转换器91被嵌入第一层3中,在与布置相关光电光源9相同的一侧。
光转换器91可例如通过“热压印”第一层并将光转换器压入第一层或通过用光转换器91填充所得腔体51而嵌入第一层中。例如,与将光转换器91粘合到第一层3上相比,这可以有利地减小第一层3的拓扑结构。
这样的过程例如在图65A至图65C中示出。通过例如图65A所示的“热压印”工艺在第一层中形成腔体51。腔体51填充有包括转换颗粒的粘合剂,如图65B所示,并且光电光源9随后被压入腔体51中,如图65C所示,使得不仅光转换器91而且光电光源9都嵌入第一层3中。当将光电光源压入腔体51中时,光转换器处于至少部分液态,但在光电光源定位在所需位置之后固化。通过将光电光源压入腔体51中,光转换器91包围光电光源,使得从光电光源发射的光被光转换器91转换。
图66示出了安装在摩托车V上的光电装置1。光电装置是导风板并且包括光电光源9。光电光源9布置在覆盖层5和第一层3之间的第一层3上。布置光电光源9,使得在光电装置的操作中,光电光源9形成符号或指示器。示例性地,警告三角形在图中以符号示出。然而,光电光源9可以形成各种其他符号或指示器,例如导航符号、日间行驶灯、位置灯、用于充电水平的指示器、速度指示器或更多的状态指示器或驾驶信息。
这样的各种符号或指示符示例性地示于图67至图72中。
图67例如示出了对于光电装置的用户、尤其是包括光电装置的交通工具的用户可见的导航箭头,以将用户引导到期望的位置。然而,光电光源9的布置不限于向右显示箭头,而是可以随时间变化并且例如向左显示箭头或垂直箭头。
此外或作为替代,光电光源9的布置可以显示警告三角形,如图68所示,以指示例如根据光电装置或包括光电装置的交通工具的功能错误的错误消息。然而,三角形也可以指示例如包括光电装置的交通工具的行驶方向内的障碍物。
图69A示出光电装置1的顶视图,其中光电光源9的布置形成日间行车灯。图69B示出了沿着线A-A穿过图69A所示的光电装置1的截面图。光电装置1还包括布置在面对光电光源的第一层上的遮光器92。遮光器布置在第一层上以阻挡从光源发射的光,从而防止光电装置的用户失明。因此,遮光器在用户的视线L内在用户和光电光源之间布置在第一层上。视线L由从左到右穿过光电装置的箭头表示。换言之,遮光器布置在光电装置的用户和光电光源之间的第一层上,以获得从光电光源发射的光不在与用户的视线L相反的方向上离开光电装置。
如在两个图中所示,遮光器以及光源沿光电装置的整个外边缘布置。因此,一方面,可以提供用于日间行车灯的大面积以及光电装置中心的大透明区域,以仍然允许光电装置的用户看穿它。
根据图70,光电光源9的布置显示了速度指示器和/或转数指示器。因此可以期望的是,随着例如包括光电装置的交通工具的速度和转数可以非常快地变化,指示器可以随时间快速地变化。
图71示出光电装置1,其中光电光源9的布置显示例如包括光电装置的交通工具的充电水平。
图72示出光电装置1,其中光电光源9的布置显示例如船的位置灯。对于这种使用情况,可以期望光电光源9是体积发射器,因为可以期望位置光发射光进入所有罗盘方向,使得可以从所有方向看到位置光。
现在参考图73A至图73E,示出了包括光电装置1的交通工具的各种实施例。如图73A所示,交通工具可以是例如摩托车,如图73B中所示,交通工具可以是水运工具,尤其是船,如图73C中所示,交通工具可以是三轮摩托车,如图73D中所示,交通工具可以是四轮车,并且如图73E中所示,交通工具可以是敞篷赛车,例如一级方程式赛车。
图74示出了导热层93和光电光源9的顶视图。导热层93布置在层堆叠39的第一层3和覆盖层5之间,其中层堆叠包括载体层7、覆盖层5和第一层3。第一层3尤其是布置在覆盖层5和载体层7之间的中间层。光电光源9布置在第一层3上。表述“布置在…上”在实施例中意味着导热层93可以并且相应布置在第一层和光电光源之间。根据图,导热层93包括两条电线路94.1、94.2,每条电线路连接到光电光源9的接触焊盘。电线路94.1、94.2可以构造成用于将从至少一个光电光源9产生的热量传输离开至少一个光电光源9并且向至少一个光电光源9供应电能。电线路94.1、94.2的宽度至少是光电光源9的宽度的一半,但是可以增加电线路94.1、94.2的宽度以确保至少一个光电光源9的充分冷却。
电线路94.1、94.2可以是良好的导电和导热材料,例如金属。为了降低通常反射金属的可见度,至少一个导热层可以包括涂层,尤其是薄的铜、钯或钼涂层。
图75示出了另一导热层93和光电光源9的顶视图。与图74所示的导热层93相反,导热层93包括第一多个电线路94.1和第二多个电线路94.2,其中第一多个电线路94.1连接到光电光源9的第一接触焊盘,第二多个电线路94.2连接到光电光源9的第二接触焊盘。这里,每个五条电线路示例性地描绘第一多条电线路和第二多条电线路。第一组94.1的电线路和第二组94.2的电线路至少在电线路的部分中彼此平行地延伸。与光电光源的宽度相比,电线路特别薄。这里,电线路可以具有小于50μm的宽度。
图76A和图76B分别示出了导热层93和光电光源9的热模拟的顶视图。图76A中的导热层93包括两条电线路94.1、94.2,每条电线路连接到光电光源9的接触焊盘,而图76B中的导热层93包括第一多条电线路94.1和第二多条电线路94.2。第一多条电线路94.1连接到光电光源9的第一接触焊盘,第二多条电线路94.2连接到光电光源9的第二接触焊盘。这里,各三条电线路示例性地示出第一多条电线路和第二多条电线路。对于图76A和图76B所示的导热层93的所有电线路,电线路的厚度是相似的。作为热模拟的结果,示出了当光电装置工作并因此打开光电光源时,由不同阴影线区域T1至T5表示的光电装置内的温度分布。从这两个图可以看出,光电装置中的最大温度在图76B中比在图76A中低,尤其是低3.4℃。图74A中的光电装置中的最大温度为30.7℃(参见区域T1),而图76B中的光电装置中的最大温度为27.3℃(参见区域T1)。此外,图76B中的光电装置中的温度分布在比图76A中的光电装置中更大的面积上。这尤其可以从图76A中的面积T2和T3大于图76B中的面积T2和T3看出。这来自导热层93的两种不同设计,因为从光电光源9产生的热量更好地从光电光源传输出去,更多的电线路连接到光电光源。
图77示出了另一导热层93和光电光源9的顶视图。与图75所示的导热层93相比,导热层93包括盲传导路径94.3。盲传导路径具有自由端,自由端不连接到光电光源9或电源。盲传导路径94.3可以用作散热器以将从光电光源9产生的热从光电光源传输离开。
如图77所示,多个盲传导路径94.3连接到第一和第二多个电线路94.1、94.2的外部线中的每一个。盲传导路径94.3尤其是延伸到与第一多个电线路94.1和第二多个电线路94.2彼此平行延伸的方向不同的方向。在图中所示的实施例中,电线路94.1、94.2与多个盲传导路径94.3组合形成类似人字形图案的图案。盲传导路径94.3例如可以用作散热器,以将从光电光源9产生的热从光电光源传输出去。
图78示意性地示出了导热层93的顶视图的显微图像。导热层93包括导热网格。网格具有结和结之间的互连,其中优选地,至少大部分互连不被中断。网格可具有规则或不规则图案,其中不规则图案如图78所示。不规则图案可以增加导热层的透明度,因为不规则图案可能更难以被人眼察觉。
图79A和图79B分别示出了导热层93和光电光源9的热模拟的顶视图。图79A中的导热层93包括两条电线路94.1、94.2,每条电线路连接到光电光源9的接触焊盘。图79B中的导热层93还包括盲传导路径94.3或具有规则或不规则网格(图中未示出),使得导热层93覆盖其上布置有导热层93的第一层3的表面积的至少大约5-20%。作为热模拟的结果,示出了当光电装置工作并因此打开光电光源时,由不同阴影线区域T1至T5表示的光电装置内的温度分布。从这两个图可以看出,光电装置中的最大温度在图79B中比在图79A中低,尤其是低1.8℃。图79A中的光电装置中的最大温度为30.7℃(参见区域T1),而图79B中的光电装置中的最大温度为29.1℃(参见区域T1)。这是由导热层93的两种不同设计造成的,因为由光电光源9产生的热量更好地从光电光源传输出去,由导热层93覆盖的第一层的表面积越大。
图80示出了光电装置1的截面图。光电装置1包括层堆叠39,其包括载体层7、覆盖层5和第一层3。第一层3是布置在覆盖层5和载体层7之间的中间层。层堆叠39还包括布置在第一层3和覆盖层5之间的第一辅助层95.1以及布置在第一层3和载体层7之间的第二辅助层95.2。至少一个光电光源9布置在第一层3上。在所示的实施例中,仅一个光电光源9示例性地布置在第一层3上。第一导热层93.1布置在光电光源9和第一层3之间,尤其是在第一层3的与光电光源9相同的一侧上。第一导热层93.1包括两条电线路,每条电线路连接到光电光源9的相应接触焊盘。第一导热层93.1被尤其构造为将从光电光源9产生的热传输离开光电光源9,以及向光电光源9供应电能。
图80中所示的光电装置1还包括第二导热层93.2,其布置在第一层3上与光电光源9相对的第一层3的一侧上。第二导热层93.2尤其是构造为将从光电光源9产生的热传输远离光电光源9,但不电连接到光电光源9。
图81至图83示出光电装置1的另外的实施例的截面视图。与图80所示的光电装置1相比,光电装置1不包括特定的导热层93,而是包括电连接光电光源9的电线路(未示出)。除了前面的附图之外,在附图中示出了光电光源的主发射方向E。
图81的光电装置1还包括布置在第一层3中的具有高热导率的颗粒96。图82所示的光电装置1包括布置在第一辅助层95.1和第二辅助层95.2中但不在第一层3中的具有高热导率的颗粒96。图83所示的光电装置1包括布置在第一辅助层95.1、第二辅助层95.2和第一层3中的具有高热导率的颗粒96。
颗粒96并且尤其是包括颗粒96的层可以构造为将从光电光源9产生的热传输离开光电光源9。颗粒96的密度和材料被尤其选择为使得一方面足够的热从光电光源9传输出去,另一方面保持第一和第二辅助层95.1,95.2和/或第一层3的所需透明度。
图84示出光电装置1的另一实施例的截面图。除了图82所示的光电装置1之外,光电装置1还包括布置在覆盖层5和第一辅助层95.1之间的第一导热层93.1以及布置在载体层7和第二辅助层95.2之间的第二导热层93.2。第一和第二导热层93.1、93.2尤其被构造为将从光电光源9产生的热传输远离光电光源9,但不电连接到光电光源9。尤其是,从光电光源9产生的热通过包括具有高导热率的颗粒96的第一和第二辅助层95.1,95.2传播到第一和第二导热层93.1、93.2中,并因此从光电光源9传输出去。
图85所示的光电装置1的第二辅助层95.2与图82所示的光电装置不同来着色。这可能是有利的,因为具有高热导率的颗粒96以及电连接光电光源9的电线路(未示出)在透过光电装置1看时对于人眼是不太可见的。然而,当光被有色的第二辅助层95.2吸收时,从外部进入光电装置1的光(例如太阳S的光)可另外加热光电装置且尤其加热有色层。
因此,如图86所示,光电装置1还包括布置在第一层3和光电光源9之间的反射层97。反射层97因此布置在光电光源之间,并且有色的第二辅助层95.2尤其没有布置在光电光源9的主发射方向E内。反射层97构造成反射紫外光谱U中的光,但可透过可见光谱V中的光。因此,有色的第二辅助层95.2不被从外部进入光电装置1的紫外光谱U中的光加热。
除此之外,光电装置1还可包括布置在覆盖层5与第一辅助层95.1之间的第一导热层93.1和布置在载体层7与第二辅助层95.2之间的第二导热层93.2(见图87)。第一和第二导热层93.1、93.2尤其构造为将从光电光源9产生的热传输远离光电光源9,但不电连接到光电光源9。尤其是,从光电光源9产生的热通过包括具有高导热率的颗粒96的第一和第二辅助层95.1,95.2传播到第一和第二导热层93.1、93.2中,并因此从光电光源9传输出去。第一和第二导热层93.1、93.2尤其是涂层,尤其是碳纳米管(CNT)、石墨烯或氧化铟锡(ITO)涂层。
图88A示出了光电装置1的顶视图和截面图。光电装置包括在第一层3上的多个光电光源9。光电光源9以矩阵形式布置在第一层3上,每三个光电光源9.r、9.g、9.b形成像素。这里,光电光源形成所谓的“RGB像素”,其中三个光电光源中的每一个都可以发射红色、绿色和蓝色之一的光。然而,光电光源9可以以任何其它方式布置,例如以规则或不规则图案或形成任何类型的符号或指示符。
至少一个且优选所有的光电光源9包括布置在光电光源9上方的光转换器91。每个光转换器可以例如构造为将由相关联的光电光源发射的第一波长的光转换为第二波长的光,其中第一波长不同于第二波长,尤其是第一波长小于第二波长。通过使用不同的光转换器,光电光源可以发射例如红色、绿色和蓝色的各种颜色的光以形成RGB像素。
光电装置1还包括第二层98,其布置在光电光源9上方,与第一层3相对置。这里,第二层98与光电装置1的覆盖层5相关。第二层包括多个光散射结构99。每个光散射结构99与一个光电光源相关联,并且取决于相关联的光电光源的操作参数单独设计。这里,除了一个光电光源9.0之外,多个光电光源9的所有光电光源与光散射结构99相关联。当光电光源接通时,光电光源9.0尤其是多个光电光源9中最暗的光电光源。
在一些实施例中,可以考虑最暗和最亮的光电光源。最暗和最亮的光电光源的亮度之间的差异可以是是否可实现最亮的光电光源的亮度向最暗的光电光的改变的指示符。
在一些实施例中,光电光源9.0是选定的光电光源,例如提供具有特定色值的绿光。其他绿色光电光源9.g的光散射结构然后可以构造成使得它们的颜色值移位到相对于由所选择的光电光源9.0提供的特定颜色值在期望范围内的相应颜色值。
光散射结构99布置在第二层98中,尤其是完全嵌入在第二层98中。第二层98尤其是固体层,并且光散射结构99漂浮在固体层内。光散射结构99被单独地设计并且尤其是通过使用激光在第二层内单独地产生。激光束在第二层中写入,形成散射中心并因此形成光散射结构。所得到的光散射结构在第二层中布置在公共平面中,但是彼此间隔开。
通过使用光散射结构99,可以减小从光电装置发射的来自每个光电光源的光的亮度,而不是来自最暗的光电光源的光的亮度,以增加光电装置的均匀性。
图88B示出了另一光电装置1的顶视图和截面图。与图88A中的光电装置相比,图88B中的光电装置包括以矩阵形式布置在第一层3上的光电光源9,其中每两个光电光源9.b、9.y形成像素。这里,光电光源形成构造为发射白光的像素。因此,两个光电光源中的每一个可以发射蓝色和黄色中的一种的光,其混合在一起产生白光。
如图所示,多个光电光源9的第一部分布置成矩阵,而多个光电光源9的第二部分布置成不规则图案。
图89示出了制造光电装置1的方法的步骤。在第一步骤S1中,提供布置在第一层3和第二层98之间的多个光电光源9,并且确定每个光电光源的操作参数值。因此,打开光电装置1,使得多个光电光源发光。当光电装置1接通时,通过使用摄像机C拍摄光电装置的图片,尤其是光电装置的顶视图。基于所拍摄的图像,确定每个光电光源的操作参数值。这里,操作参数例如是从每个光电光源发射的光的亮度。
在接下来的步骤S2中,识别具有满足预定义标准的操作参数值的光电光源。这里,识别出最暗的光电光源。除此之外,取决于确定的光电光源的亮度值而不是最暗的光电光源来计算多个光散射结构的单独设计。计算光散射结构的单独设计以获得与光电光源(但不是最暗的光电光源)相关联的光散射结构,以将其亮度减小到对应于最暗的光电光源的亮度的值。
在第三步骤S3中,在第二层98中产生光散射结构99的计算的单独设计。通过使用激光器L,在多个光电光源9上方的第二层98中产生多个光散射结构。每个光散射结构由此与已经计算了光散射结构的单独设计的光电光源相关联。
在下文中,各种设备和装置以及用于制造、处理和操作的方法再次作为项目列出。以下项目呈现了可以以不同方式组合的所提出的原理和概念的各个方面和实现。此类组合不限于以下给出的那些:
1.一种光电装置,尤其是例如用于交通工具(V)的至少半透明的窗格(1),包括:
覆盖层(5),
载体层(7),
覆盖层(5)和载体层(7)之间的中间层(3),
其中至少一个并且优选多个光电光源(9),尤其是μLED,布置在中间层(3)的至少一个表面上和/或至少部分地嵌入在中间层(3)中,
其中中间层(3)适配成使得由光电光源(9)发射的光(L)至少部分地在中间层(3)中并且沿着中间层(3)传播,并且在穿过覆盖层(5)和/或穿过载体层(7)的方向上在相应的光电光源(9)之内和/或在距相应的光电光源预设距离(D)处离开中间层(3)。
2.根据项1的光电装置,其特征在于,在中间层(3)中和沿着中间层(3)传播的光在预设视角(α)内、尤其是几乎垂直于中间层(3)离开中间层(3)。
3.根据项1或2的光电装置,其特征在于,中间层(3)包括箔或由箔组成,箔通过粘合剂(12)层压或固定在覆盖层(5)和/或载体层(7)处。
4.根据项1、2或3的光电装置,其特征在于,中间层(3)的折射率(ni)大于与中间层(3)相邻的材料的折射率(nj)。
5.根据项4的光电装置,其特征在于,中间层(3)的折射率(ni)大于覆盖层(5)和载体层(7)或覆盖中间层(3)的粘合剂(12)的折射率(nj)。
6.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,为了光传播和/或光提取,色散结构(13)和/或散射结构和/或反射结构(15)布置在中间层(3)的至少一个表面上和/或至少部分地嵌入中间层(3)中。
7.根据项6的光电装置,其特征在于,色散或散射结构(13)是漫射和/或散射中心(13a)。
8.根据项7的光电装置,其特征在于,漫射中心(13a)的漫射浓度被预设为使得光的平均自由路径长度大于中间层(3)的厚度。
9.根据项6、7或8的光电装置,其特征在于,色散或散射结构(13)在中间层(3)中形成为透明颗粒(13b)、白色颗粒(13c)、孔、密度变体或气泡,尤其是包括小于发射光波长的尺寸,尤其是大约或小于2μm。
10.根据项6至9中任一项的光电装置,其特征在于,色散或散射结构(13)在中间层(3)处形成为结构化区域,尤其是通过冲压、印刷和/或通过施加激光来结构化。
11.根据项6至10中任一项的光电装置,其特征在于,反射结构(15)靠近相应的光电光源(9)形成。
12.根据项6至11中任一项的光电装置,其特征在于,反射结构(15)形成在覆盖层(5)的表面处和/或载体层(7)的表面处。
13.根据项6至12中一项的光电装置,其特征在于,反射结构(15)形成在覆盖层(5)的外部和/或载体层(7)的外部。
14.根据项6至13中任一项的光电装置,其特征在于,反射结构(15)是反射镜(15a)和/或金属涂层(15b)和/或电介质涂层(15c)。
15.根据项6至14中任一项的光电装置,其特征在于,反射结构(15)直接覆盖光电光源(9)的至少一个主表面。
16.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,装置一方面在覆盖层(5)和中间层(3)之间,另一方面在覆盖层(5)和载体层(7)之间包括覆盖层(5)和中间层(3)的一种或多种附加组合。
17.根据项16的光电装置,其特征在于,装置包括一个或多个另外的覆盖层(5)和中间层(3)组合,其中每个组合的光电光源(9)发射选定的颜色,尤其是红色、绿色和蓝色中的至少一种。
18.根据项16或17的光电装置,其特征在于,由每个光电光源(9)发射的光(L)至少部分地在中间层(3)中并且沿着中间层(3)传播,并且以到相应的光电光源(9)的预设距离(D1,D2,D3)离开中间层(3),其中色散或散射结构(13),尤其是具有漫射中心(13a)、透明颗粒(13b)和/或白色颗粒(13c),被布置在每个中间层(3)的内部上。
19.根据项18的光电装置,其特征在于,色散或散射结构(13)形成不同的二维指示器区域(17),尤其是均匀的符号、颜色和/或动画。
20.根据项18或19的光电装置,其特征在于,中间层(3)的色散结构(13)沿着中间层(3)错开。
21.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,为了光传播和/或光提取,转换器材料(21)集成到中间层(3)中。
22.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,光电光源(9)小于300μm,尤其是小于150μm。
23.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,光电光源(9)是LED芯片或μLED芯片或封装的LED芯片或封装的μLED芯片。
24.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,装置包括电导体路径(11),其由至少一种透明材料制成和/或其宽度小于300μm,尤其是小于150μm。
25.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,装置是交通工具窗玻璃、车前灯盖体、车信号灯盖体、镜面玻璃或车身照明元件。
26.根据前述项中任一项的光电装置,其特征在于,覆盖层(5)和/或载体层(7)和/或中间层(3)是由玻璃或例如甲基丙烯酸酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或聚醋酸乙烯酯(PVA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的另一种透明材料制成的。
27.一种制造尤其是根据前述项中任一项的尤其是至少半透明窗格(1)的光电装置的方法,方法包括:在中间层(3)的至少一个表面上布置(S1)至少一个并且优选地多个光电光源(9),尤其是LED,和/或将至少一个并且优选地多个光电光源(9)至少部分地嵌入中间层(3)中,将中间层(3)布置(S2)在覆盖层(5)与载体层(7)之间。
28.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:
第一层(3),尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
至少一个电子或光电部件(9),其至少部分或完全嵌入在第一层(3)中,
至少一个结构化导体层(11),
其中导体层(11)的第一部分(11.1)布置在第一层(3)的上表面(3.1)上,并且导体层(11)的第二部分(11.2)布置在电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)上并且与电子或光电部件(9)的电触点(18)相接触,
其中电触点(18),尤其是接触焊盘,布置在顶表面(9.1)上,
其中边界区域(19)位于电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)与第一层(3)的相邻上表面(3.1)之间,并且
其中导体层(11)的中间部分(11.3)延伸跨过边界区域(19)并且将导体层(11)的第一部分(11.1)与导体层(11)的第二部分(11.2)互连。
29.根据项28的光电装置,其特征在于,第一层(3)、尤其是中间层是至少部分透明的,并且其中,可选地,中间层布置在覆盖层与载体层之间,覆盖层和载体层中的至少一者是至少部分透明的。
30.根据项28或29的光电装置,其特征在于,至少一个电子或光电部件(9)完全嵌入第一层(3)中,使得电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)布置在延伸穿过第一层(3)的上表面(3.1)的平面(20)中。
31.根据项28或29的光电装置,其特征在于,至少一个电子或光电部件(9)部分地嵌入第一层(3)中,使得电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)突出第一层(3)的上表面(3.1)一高度(H),其中,优选地,高度(H)等于或小于电子或光电部件(9)的厚度(t)的三分之一。
32.根据项28至31中任一项的光电装置,其特征在于,边界区域(19)包括在电子或光电部件(9)的壳表面(9.2)与第一层(3.2)的侧表面之间的间隙(21),其中侧表面(3.2)面向壳表面(9.2),其中,优选地,间隙(21)围绕壳表面(9.2)在围绕电子或光电部件(9)的周向方向上延伸。
33.根据项32的光电装置,其特征在于,间隙(21)具有圆锥形截面。
34.根据项32或33的光电装置,其特征在于,间隙(21)具有小于10-15μm的宽度。
35.根据项32至34中任一项的光电装置,其特征在于,间隙(21)填充有填充材料(22),尤其是填充有粘合剂,并且可选地包括在延伸穿过第一层(3)的上表面(3.1)的平面上方填充材料(22)的积聚物。
36.根据项28至35中任一项的光电装置,其特征在于,介电层(23)布置在结构化导体层(11)和第一层(3)之间和/或在结构化导体层(11)和电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)之间。
37.根据项28至36中任一项的光电装置,其特征在于第一层(3)包括以下材料中的至少一种:PE、PS、PVC、PP、PMMA、PET、TPU、TPI、ABS、PPA、PC、PA、PPS、PEEK。
38.根据项28至37中任一项的光电装置,其特征在于,第一层(3)是导光层。
39.根据项28至38中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个导体层(11)包括布置在彼此顶部上的两个或更多个结构化导体层(11a,11b),其中相邻的导体层(11a,11b)通过至少一个隔离层(24)如聚酰亚胺层彼此分离,其中,可选地,每个导体层包括填充有介电材料(25)的一个或多个导电通孔,并且包括互连不同导体层的导体路径。
40.根据项28至39中任一项的光电装置,其特征在于,第二层(26)、尤其是第一热离型膜或层压层被布置在第一层(3)的与上表面(3.1)相对置的表面上;载体层(7)、尤其是PET载体层被布置在与第一层(3)相对置的第二层(26)上;可选地,第三层(27)、尤其是第二热离型膜或光阻层被布置在与第二层(26)相对的载体层(7)上;以及可选地,临时载体层(28)被布置在与载体层(7)相对的第三层(27)上。
41.根据项28至40中任一项的光电装置,其特征在于,诸如集成电路(IC)的电子芯片(29)被布置在结构化导体层(11)上。
42.根据项28至41中任一项的光电装置,其特征在于,电子或光电部件(9)包括以下部件中的至少一个:LED、μLED、倒装芯片LED、薄膜倒装芯片LED、IC芯片、光学传感器、热传感器、机械传感器、包括有选择的前述部件的子组件。
43.一种制造光电装置,尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格(1)的方法,该方法包括以下步骤:
-将至少一个电子或光电部件(9)布置在第一层(3)的上表面(3.1)上,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层上,
-将至少一个电子或光电部件()至少部分地或完全地嵌入第一层(3)中,
-布置结构化导体层(11),使得导体层(11)的第一部分(11.1)布置在第一层(3)的上表面(3.1)上,导体层(11)的第二部分(11.2)布置在电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)上,并且导体层(11)的中间部分(11.3)延伸跨过边界区域(19)并且将导体层(11)的第一部分(11.1)和导体层(11)的第二部分(11.2)互连,
其中导体层(11)的第二部分(11.2)与位于顶表面(9.1)上的电子或光电部件(9)的电触点(18)接触,并且
其中边界区域(19)位于电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)与第一层(3)的相邻上表面(3.1)之间。
44.根据项43的方法,其特征在于,将至少一个电子或光电部件(9)至少部分地或完全地嵌入第一层(3)中的步骤包括:局部地加热第一层(3)并且将电子或光电部件(9)压入第一层(3)的上表面(3.1)中。
45.根据项43的方法,其特征在于,将至少一个电子或光电部件(9)至少部分地或完全地嵌入第一层(3)中的步骤包括:加热电子或光电部件(9)并且将电子或光电部件(9)压入第一层(3)的上表面(3.1)中。
46.根据项43的方法,其特征在于,将至少一个电子或光电部件(9)至少部分地或完全地嵌入第一层(3)中的步骤包括:深拉第一层(3)的至少一部分,由此产生凹陷部分(21),并且将电子或光电部件(9)压入凹陷部分(21)中。
47.根据项43至46中任一项的方法,其特征在于,布置结构化导体层(11)的第一、第二和中间部分的步骤包括喷射工艺。
48.根据项43至47中任一项的方法,其特征在于,在第一层(3)的上表面(3.1)上布置至少一个电子或光电部件(9)的步骤包括:将至少一个电子或光电部件(9)胶合在上表面(3.1)上,尤其是使用粘合剂(11)。
49.根据项43至48中任一项的方法,其特征在于,方法进一步包括:在结构化导体层()和第一层(3)之间和/或在结构化导体层()和电子或光电部件()的顶表面()之间布置介电层()。
50.根据项43至49中任一项的方法,其特征在于,方法进一步包括:在所述结构化导体层()上布置集成电路(IC)。
51.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:载体层(7);两个或更多个层部段(3.1、3.2)、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层部段,其中至少一个光电部件(9)布置在层部段(3.1、3.2)中的至少一个上,其中层部段(3.1、3.2)在载体层(7)上彼此相邻地布置,并且其中相邻的层部段(3.1、3.2)彼此机械连接。
52.根据项51的光电装置,其特征在于,电桥接元件(34)在两个相邻的层部段(3.1、3.2)之间延伸,两个层部段(3.1、3.2)中的每一个包括导体层部段(11),并且电桥接元件(34)将两个层部段(3.1、3.2)的导体层部段(11)互连,和/或其中,可选地,层部段彼此连接,使得层部段(3.1、3.2)之间的接合区域至少近似不可见。
53.根据项51或52的光电装置,其特征在于,电桥接元件(34)在任一两个相邻层部段(3.1、3.2)中之间延伸,并且将布置在层部段(3.1、3.2)上的导体层部段(11)互连。
54.根据项51至53中任一项的光电装置,其特征在于,层部段(3.1、3.2)是柔性的和/或可弯曲的。
55.根据项51至54中任一项的光电装置,其特征在于,层部段(3.1、3.2)具有正方形或矩形形式,并且可选地具有至少大约125mm的长度和至少大约70mm的宽度。
56.根据项51至55中任一项的光电装置,其特征在于,层部段(3.1、3.2)是至少部分透明的。
57.根据项51至56中任一项的光电装置,其特征在于,层部段(3.1、3.2)包括诸如聚乙烯醇缩丁醛或乙烯-醋酸乙烯酯的材料或由其组成。
58.根据项51至57中任一项的光电装置,其特征在于,载体层(7)是至少部分透明的。
59.根据项51至58中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个光电部件(9)是LED或μLED,其中,优选地,至少一个光电部件(9)是未封装的。
60.根据项52至59中任一项的光电装置,其特征在于,电桥接元件(34)包括至少部分透明和/或柔性的带体,其中,可选地,带体包括至少一个导体路径以互连两个相邻层部段(3.1、3.2)的导体层部段(11)。
61.根据项51至60中任一项的光电装置,其特征在于,在层部段(3.1、3.2)上布置平坦化层(33)。
62.根据项61的光电装置,其特征在于,平坦化层(33)包括诸如PVB或EVA的材料或由其组成。
63.一种制造光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格的方法,该方法包括:
在载体层(7)上彼此相邻地布置两个或更多个层部段(3.1、3.2),
其中至少一个光电部件(9)布置在层部段(3.1、3.2)中的至少一个上,
其中方法进一步包括以下步骤中的至少一个:
将相邻的层部段(3.1、3.2)彼此机械地连接,
其中,可选地,层部段彼此连接,使得层部段(3.1、3.2)之间的接合区域至少近似不可见,并且
布置至少一个电桥接元件(34),使得桥接元件()在两个相邻层部段(3.1、3.2)之间延伸,两个层部段(3.1、3.2)中的每一个包括导体层部段(11),并且电桥接元件(34)互连两个层部段(3.1、3.2)的导体层部段(11)。
64.根据项63的方法,其特征在于,将相邻的层部段(3.1、3.2)彼此机械地连接的步骤包括至少部分地熔化相邻的层部段(3.1、3.2)的相对置边缘区域(3.1.1、3.2.1)或完整的层部段(3.1、3.2)的步骤,尤其是使用激光或加热装置,如高压釜或热板。
65.根据项63或64的方法,其特征在于,层部段(3.1、3.2)在载体层(7)上布置成彼此相邻,使得相邻的层部段(3.1、3.2)彼此间隔开预设距离(d),其中,可选地,预设义距离(d)在0-1500μm的范围内。
66.根据项63至65中任一项的方法,其特征在于,布置至少一个电桥接元件(34)的步骤包括喷墨工艺。
67.一种制造光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格的方法,该方法包括以下步骤:
将至少一个光电部件(9)布置在第一层(3)的上表面(3.1)上,尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层上,
在上表面上和在至少一个光电部件(9)上提供导体层(11.0),以及
构造导体层(11.0),使得所得的结构化导体层(11)包括电导体路径,电导体路径用于通过使用结构化导体层(11)向至少一个光电部件(9)提供电力。
68.根据项67的方法,其特征在于,构造导体层(11.0)的步骤包括导体层(11.0)的光刻构造。
69.根据项67的方法,其特征在于,构造导体层(11.0)的步骤包括在第一层(3)的上表面(3.1)上和在至少一个光电部件(9)上增材印刷导体层(11.0)。
70.根据项67、68或69的方法,其特征在于,方法包括检测至少一个光电部件(9)的位置,尤其是使用自动光学检查。
71.根据项67至70中任一项的方法,其特征在于,提供导体层(11.0)的步骤包括将导体层(11.0)布置在上表面上和/或至少一个光电部件(9)上,其中,可选地,使用层压装置将导体层(11.0)层压在上表面(3.1)上和/或至少一个光电部件(9)上。
72.根据项71的方法,其特征在于,将导体层(11.0)布置在上表面(3.1)上和/或至少一个光电部件(9)上的步骤包括将至少一个光电部件(9)至少部分地嵌入第一层(3)中,其中,可选地,至少一个光电部件(9)至少部分地被压入第一层(3)中,并且导体层(11.0)同时布置在第一层(3)的上表面(3.1)上和/或至少一个光电部件(9)上。
73.根据项67至72中任一项的方法,其特征在于,至少一个光电部件(9)被嵌入第一层(3)中,尤其是使得光电部件的顶表面(9.1)布置在由第一层(3)的上表面(3.1)限定的平面中。
74.根据项71的方法,其特征在于,在上表面(3.1)上和/或在至少一个光电部件(9)上布置导体层(11.0)的步骤包括:在至少一个光电部件(9)的顶表面(9.1)上提供平坦导体层(11.0),以及深拉导体层(11.0)以覆盖至少一个光电部件(9)和第一层(3)的上表面(3.1)。
75.根据项67至74中任一项的方法,其特征在于,第一层(3)包括弹性材料,例如PVB,或由弹性材料组成,其中,可选地,第一层(3)是弹性材料的箔。
76.根据项67至75中任一项的方法,其特征在于,在第一层(3)的上表面(3.1)上布置至少一个光电部件(9)的步骤包括通过使用粘合剂将至少一个光电部件(9)胶合在第一层(3)的上表面(3.1)上。
77.根据项67至76中任一项的方法,其特征在于,导体层(11.0)包括例如为铜、金、银的导电材料层(11.01)或由其组成,其中,可选地,导电材料层包括导电纳米颗粒,例如银和/或金和/或铜纳米颗粒。
78.根据项77的方法,其特征在于,除了导电材料层之外,导体层(11.0)还包括第二导电材料层(11.02),其包括导电粘合剂或焊料或由导电粘合剂或焊料组成。
79.根据项67至78中任一项的方法,其特征在于,方法包括在光电部件(9)的至少电触点(18)上提供导电粘合剂或焊料,其中,电触点(18)、尤其是接触焊盘布置在光电部件(9)的顶表面(9.1)上。
80.根据项67至79中任一项的方法,其特征在于,方法包括将导体层(11.0)与光电部件(9)的电触点(18)机械地和电气地互连,其中,电触点(18)、尤其是接触焊盘布置在光电部件(9)的顶表面(9.1)上。
81.根据项80的方法,其特征在于,将导体层(11.0)与光电部件(9)的电触点(18)机械和电互连的步骤包括在电触点(18)上方的区域中点状激光焊接导体层(11.0)。
82.根据项80的方法,其特征在于,将导体层(11.0)与光电部件(9)的电触点(18)机械和电互连的步骤包括将导体层加热到导电粘合剂或焊料的熔化/反应温度以上。
83.根据项77的方法,其特征在于,结构化导体层(11.0)的步骤之后是烧结、尤其是光子烧结结构化导体层(11)的步骤。
84.根据项67至83中任一项的方法,其特征在于,方法还包括在第一层(3)和/或结构化导体层(11)上布置平坦化层(33)的步骤,其中平坦化层(33)包括PVB或由PVB组成,其中,可选地,至少一个光电部件(9)和/或结构化导体层(11)嵌入在平坦化层(33)中。
85.一种制造光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格的方法,该方法包括以下步骤:
在第一层(3)的上表面(3.1)上提供导体层(11.0),尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
结构化导体层(11.0),使得所得到的结构化导体层(11)包括适于向至少一个光电部件(9)供电的电导体路径,以及
将至少一个光电部件(9)布置在结构化导体层(11)上。
86.根据项85的方法,其特征在于,在结构化导体层(11)上提供电接触元件(11.5),用于将至少一个光电部件(9)的触点与结构化导体层(11)电连接,其中,接触元件(11.5)设置在结构化导体层上,使得接触元件与至少一个光电部件(9)的触点对准。
87.根据项86的方法,其特征在于,通过在结构化导体层(11)上施加焊膏来提供接触元件(11.5)。
88.根据项86或87的方法,其特征在于,方法还包括通过使用光子焊接加热接触元件(11.5)的步骤。
89.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:
第一层(3)、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
至少一个光电部件(9),其至少部分或完全嵌入在第一层(3)中,
布置在第一层(3)的上表面(3.1)上和至少一个光电部件(9)上的至少一个结构化导体层(11),
其中,结构化导体层(11)包括用于向至少一个光电部件(9)提供电力的电导体路径。
90.根据项89的光电装置,其特征在于,导体层(11)的第一部分(11.1)布置在第一层(3)的上表面(3.1)上,并且导体层(11)的第二部分(11.2)布置在光电部件(9)的顶表面(9.1)上并且与光电部件(9)的电触点(18)相接触,其中电触点(18)、尤其是接触焊盘布置在顶表面(9.1)上。
91.根据项89至90中任一项的光电装置,其特征在于,结构化导体层(11)包括烧结可光结构化纳米颗粒浆料的残余物。
92.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:
第一层(3)、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
至少一个光电部件(9),布置在第一层(3)上,
布置在第一层(3)的上表面(3.1)上和至少一个光电部件(9)上的至少一个结构化导体层(11),
其中结构化导体层(11)包括用于向至少一个光电部件(9)提供电力的电导体路径,并且
其中结构化导体层(11)包括烧结可光结构化纳米颗粒浆料的残余物。
93.根据项92的光电装置,其特征在于,导体层(11)的第一部分(11.1)布置在第一层(3)的上表面(3.1)上,并且导体层(11)的第二部分(11.2)布置在光电部件(9)的顶表面(9.1)上并且与光电部件(9)的电触点(18)相接触,其中电触点(18)、尤其是接触焊盘布置在顶表面(9.1)上,并且其中,导体层(11)的中间部分(11.3)布置在光电部件(9)的侧表面(9.2)上,并且互连导体层(11)的第一部分(11.1)和第二部分(11.2)。
94.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:
第一层(3)、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
在第一层(3)的上表面(3.1)上的结构化导体层(11),
在结构化导体层(11.0)上布置的至少一个光电部件(9),
其中结构化导体层(11)包括用于向至少一个光电部件(9)提供电力的电导体路径,
其中电接触元件(11.5)布置在结构化导体层(11)上,用于将至少一个光电部件(9)的电触点(18)与结构化导体层(11)电连接,并且
其中接触元件(11.5)与至少一个光电部件(9)的电触点(18)对准,
其中接触元件(11.5)包括具有比第一层(3)的最大使用温度更高的熔化或固化温度的材料或由其组成。
95.根据项89至94中任一项的光电装置,其特征在于,在第一层(3)和/或导体层(11)上布置平坦化层(33),其中平坦化层(33)包括PVB或由PVB组成,其中,可选地,至少一个光电部件(9)嵌入在平坦化层(33)中。
96.一种制造光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格的方法,该方法包括以下步骤:
提供载体衬底(35)和布置在载体衬底(35)上的离型层(36),
在与载体衬底(35)相对置的离型层(36)上提供结构化导体层(11),
在结构化导体层(11)上布置至少一个光电部件(9),
其中结构化导体层(11)包括用于向至少一个光电部件(9)提供电力的电导体路径,
在离型层(36)上提供第一层(3),
其中,第一层覆盖导体层(11)和至少一个光电部件(9),使得至少一个光电部件(9)至少部分地嵌入第一层(3)中,并且
除去载体衬底(35)和离型层(36)。
97.根据项96的方法,其特征在于,方法还包括在除去载体衬底(35)和离型层(36)之后,在第一层(3)和/或结构化导体层(11)和/或至少一个光电部件(9)上提供平坦化层(33)的步骤。
98.根据项96或97的方法,其特征在于,至少一个光电部件(9)完全嵌入在第一层(3)中,尤其是使得光电部件的顶表面(9.1)布置在由第一层(3)的上表面(3.1)限定的平面中。
99.根据项96至98中任一项的方法,其特征在于,方法还包括在离型层(36)和/或结构化导体层(11)上提供加强件(37)的步骤。
100.根据项99的方法,其特征在于,加强构件(37)设置在离型层(36)的边缘区域,其中边缘区域包括离型层(36)的边缘(36.2)。
101.根据项100的方法,其特征在于,加强件(37)的外边缘(37.1)与离型层(36)的边缘(36.2)对齐。
102.根据项99至101中任一项的方法,其特征在于,在离型层(36)上提供第一层(3)的步骤包括将加强件(37)至少部分地嵌入第一层(3)中,其中,可选地,第一层(3)不完全覆盖离型层(36)的边缘区域。
103.根据项99至102中任一项的方法,其特征在于,加强件(37)包括例如刚性塑料材料的刚性材料或由其组成,其中,可选地,加强构件(37)比第一层(3)更刚性。
104.根据项96至103中任一项的方法,其特征在于,第一层(3)包括弹性材料,例如PVB,或由弹性材料组成,其中,可选地,第一层(3)是由弹性材料制成的箔。
105.根据项96至104中任一项的方法,其特征在于,平坦化层(33)包括弹性材料,例如PVB,或由弹性材料组成,以及其中,可选地,至少一个结构化导体层(11)嵌入在平坦化层(33)中。
106.根据项96至105中任一项的方法,其特征在于,在离型层(36)上提供第一层(3)之前,方法还包括修改中间产品(38)的形状的步骤,中间产品包括载体衬底(35)和离型层(36)、离型层(36)上的结构化导体层(11)和结构化导体层(11)上的至少一个光电部件(9)以及可选地离型层(36)上的至少一个加强件(37)。
107.根据项106的方法,其特征在于,在修改中间产品(38)的形状的步骤之后,在导体层(11)和至少一个光电部件(9)上提供第一层(3)。
108.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:
第一层(3),
至少一个光电部件(9),其至少部分或完全嵌入在第一层(3)中,
布置在第一层(3)的上表面(3.1)上和至少一个光电部件(9)上的至少一个结构化导体层(11),
其中,结构化导体层(11)包括用于向至少一个光电部件(9)提供电力的电导体路径。
109.根据项108的光电装置,其特征在于,光电装置还包括在第一层(3)和/或结构化导体层(11)和/或至少一个光电部件(9)的上表面(3.1)上的平坦化层(33)。
110.根据项108或109的光电装置,其特征在于,至少一个光电部件(9)完全嵌入在第一层(3)中,尤其使得光电部件的顶表面(9.1)布置在由第一层(3)的上表面(3.1)限定的平面中。
111.根据项108至110中任一项的光电装置,其特征在于,光电装置还包括在第一层(3)的上表面(3.1)和/或结构化导体层(11)上的至少一个加强件(37)。
112.根据项111的光电装置,其特征在于,加强构件(37)至少部分地嵌入第一层(3)中。
113.根据项111或112的光电装置,其特征在于,加强件(37)伸出第一层(3)。
114.根据项108至113中任一项的光电装置,其特征在于,上表面(3.1)是弯曲的。
115.一种光电装置(1),尤其是例如交通工具(V)的至少部分透明的窗格,包括:层堆叠(39),尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层堆叠,其至少具有包括至少一个开口(40)的顶层(39.1);至少一个电子或光电部件(9),其布置在开口(40)中;以及至少一个电导体装置,尤其是结构化导体层(11),用于向至少一个电子或光电部件(9)供电。
116.根据项115的光电装置,其特征在于,开口(40)是腔体或通孔。
117.根据项115或116的光电装置,其特征在于,开口(40)是腔体,具有由顶层(39.1)形成的底部部分(40.1),并且至少一个电子或光电部件(9)布置在底部部分(40.1)上。
118.根据项115或116的光电装置,其特征在于,开口(40)是顶层(39.1)中的通孔,层堆叠(39)包括布置在顶层(39.1)下方的底层(39.2),并且底层(39.2)承载至少一个电子或光电部件(9)。
119.根据项115至118中任一项的光电装置,其特征在于,顶层(39.1)是至少部分透明的。
120.根据项118至119中任一项的光电装置,其特征在于,底层(39.2)是至少部分透明的。
121.根据项115至120中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个电子或光电部件(9)被完全布置在开口(40)中,尤其是,使得电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)布置在延伸穿过顶层(39.1)的上表面(39.1.1)的平面中。
122.根据项115至120中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个电子或光电部件(9)部分地布置在开口(40)中,其中电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)突出顶层(39.1)的上表面(39.1.1)一高度(H),其中,优选地,高度(H)等于或小于电子或光电部件(9)的厚度(t)的一半。
123.根据项115至122中任一项的光电装置,其特征在于,顶层(39.1)包括以下材料中的至少一种或由以下材料中的至少一种组成:PET、PEN、PVB、EVA和光阻,和/或底层包括以下材料中的至少一种或由以下材料中的至少一种组成:PET、PEN、PVB和EVA。
124.一种制造例如交通工具(V)的光电装置,尤其是至少部分透明的窗格(1)的方法,该方法包括以下步骤:
提供具有至少一个顶层(39.1)的层堆叠(39),顶层包括至少一个开口(40),
在开口(40)中布置了至少一个电子或光电部件(9),并且
尤其是在顶层(39.1)的上表面(39.1.1)上提供至少一个电导体装置,尤其是结构化导体层(11),用于向至少一个电子或光电部件(9)提供电力。
125.根据项124的方法,其特征在于,开口(40)是具有由顶层(39.1)形成的底部部分(40.1)的腔体,并且至少一个电子或光电部件(9)布置在腔体中,使得其位于底部部分(40.1)上。
126.根据项124的方法,其特征在于,开口(40)是顶层(39.1)中的通孔,层堆叠(39)包括在顶层(39.1)下方的底层(39.2),并且至少一个电子或光电部件(9)布置在槽孔中,使得它驻留在底层(39.2)上。
127.根据项124至126中任一项的方法,其特征在于,将至少一个电子或光电部件(9)布置在开口中的步骤包括使用粘合剂(22)将至少一个电子或光电部件(9)固定在开口(40)中的步骤。
128.根据项124至126中任一项的方法,其特征在于,在开口中布置至少一个电子或光电部件(9)的步骤包括临时加热层堆叠(39),尤其是在开口(40)附近,以便将至少一个电子或光电部件(9)粘附到层堆叠(39)上。
129.根据项124至128中任一项的方法,其特征在于,提供层堆叠(39)的步骤包括提供具有未结构化顶层(39.0.1)的初始层堆叠(39.0),以及结构化顶层以在顶层(39.1)中获得至少一个开口(40)。
130.一种光电装置(1),具有带有多个像素(90)的层堆叠(39),多个像素中的每个像素包括:
至少一个光电光源(9),嵌入堆叠(39)的第一层(3)中并且包括在其上表面(9.1)上的第一反射层(42)和可选地在其底表面上的第二反射层(43),其中上表面(9.1)面向层堆叠(39)的顶表面(39.1)并且其中底表面背离顶表面(9.1),
在层堆叠(39.3)的顶表面上的第一像素区域(90.1),以及
结构化光散射装置(44),用于散射来自光电光源(9)的光以均匀地照射第一像素区域(90.1)。
131.根据项130的光电装置,其特征在于,结构化光散射装置(44)布置在层堆叠(39)中,优选地在第一层(3)上方,在第一像素区域(90.1)和光电光源(9)之间。
132.根据项130的光电装置,其特征在于,结构化光散射装置(44)嵌入在第一层(3)中。
133.根据项130至132中任一项的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)还包括第二层(46)和第三层(47),第一层(3)布置在第二层(46)和第三层(47)之间。
134.根据项130至133中任一项的光电装置,其特征在于,在垂直于第一像素区域(90.1)的视图中,第一像素区域(90.1)包括圆形、正方形、矩形或多边形的外轮廓。
135.根据项130至134中任一项的光电装置,其特征在于,在垂直于第一像素区域(90.1)的视图中,光电光源(9)布置在第一像素区域(90.1)之后,并且相对于第一像素区域(90.1)的中心轴线(45)居中。
136.根据项130至135中任一项的光电装置,其特征在于,结构化光散射装置(44)包括至少第一光散射元件(44.1)和至少第二光散射元件(44.2),其中第二光散射元件(44.2)在径向上比第一光散射元件(44.1)更远离至少一个光电光源(9)。
137.根据项136的光电装置,其特征在于,至少第一光散射元件(44.1)和第二光散射元件(44.2)中的每一个具有限定的几何形状,其优选地对于至少第一光散射元件(44.1)和第二光散射元件(44.2)是相同的,其中,优选地,至少第一光散射元件(44.1)和第二光散射元件(44.2)中的每一个具有在其限定的几何形状内的散射颗粒的限定的颗粒浓度。
138.根据项136或137的光电装置,其特征在于,至少第一光散射元件(44.1)和第二光散射元件(44.2)中的每一个形成围绕至少一个光电光源(9)的环状结构,其中优选地,在顶视图中看,环状结构具有圆形、正方形、矩形或多边形形式,和/或其中优选地,环状结构在包括第一像素区域的中心轴线的截面中具有圆形、正方形、矩形或多边形形式。
139.根据项137或138的光电装置,其特征在于,第一光散射元件(44.1)的截面面积小于第二光散射元件(44.2)的截面面积,其中截面面积在包括第一像素区域的中心轴线(45)的相同截面平面中。
140.根据项136至139中任一项的光电装置,其特征在于,第一光散射元件(44.1)中的散射颗粒的颗粒浓度低于第二光散射元件(44.2)中的散射颗粒的颗粒浓度。
141.根据项130至140中任一项的光电装置,其特征在于,光电光源(9)、第一反射层(42)以及可选地第二反射层(43)形成光电子组件(9.0),其中,光电子组件(9.0)嵌入在第一层(3)中,使得光电子组件(9.0.1)的顶表面布置在与第一层(3.1)的顶表面相同的平面中,并且/或者光电子组件(9.0.2)的底表面布置在与第一层(3.3)的底表面相同的平面中。
142.根据项130至141中任一项的光电装置,其特征在于,结构化光散射装置(44)包括布置在第一层(3)和第一像素区域(90.1)之间的电润湿装置。
143.根据项130至142中任一项的光电装置,其特征在于,结构化光散射装置(44)包括第一腔体(51),其在第一层(3)和第一像素区域(90.1)之间在第一像素区域(90.1)的整个长度和宽度上延伸,其中,优选地,第一腔体(51)由间隔件(52)形成,该间隔件将第一层(3)与层堆叠(53)的一个或多个另外的层分开。
144.根据项143的光电装置,其特征在于,光电装置(1)包括第一流体泵(54),以选择性地将第一流体(55)泵送到第一腔体(51)中或排空第一腔体(51),其中第一流体(55)包括光散射颗粒。
145.根据项143或144的光电装置,其特征在于,结构化光散射装置(44)还包括一组互连的流体通道(57),该流体通道在多个像素的第一像素区域下方的层堆叠的层中沿着第一像素区域(90.1)的长度和宽度方向延伸,并且当在顶视图中看时,使得流体通道(57)布置在边界区域的格栅状结构的后面,该边界区域将相邻的第一像素区域(90.1)彼此分离,其中,光电装置(1)还包括第二流体泵,以选择性地将第二流体(58)泵送到通道(57)中或排空通道(57),其中,第二流体(58)包括光吸收颗粒,尤其是黑色颗粒。
146.一种光电装置(1),具有带有多个像素(90)的层堆叠(39),多个像素中的每个像素包括:
至少一个光电光源(9),该光电光源被嵌入层堆叠(39)的第一层(3)中并且包括在其上表面(9.1)上的第一反射层(42)和在其底表面上的第二反射层(43),上表面(9.1)面向层堆叠(39.3)的顶表面并且底表面背离顶表面(39.3),
在层堆叠(39.3)的顶表面上的第一像素区域(90.1),
光散射装置(44),用于散射来自光电光源(9)的光以均匀地照射第一像素区域(90.1),以及
光散射装置(44)形成第一层(3)的第一部分(3.4),其周向围绕光电光源(9)。
147.根据项146的光电装置,其特征在于,当在垂直于第一像素区域(90.1)的视图中看时,周向地围绕第一部分(3.4)的第一部分(3.4)的外表面与第一像素区域(90.1)的外边缘对准。
148.根据项146或147的光电装置,其特征在于,第一层(3)的第二部分(3.5)周向围绕第一层(3)的第一部分(3.4),并且第一部分(3.4)的折射率不同于第二部分(3.5)的折射率。
149.根据项146至148中任一项的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)还包括布置在第一层(3)上的导光层(59),其中第一层(3)布置在第一像素区域(90.1)和导光层(59)之间,并且其中导光层(59)的折射率高于层堆叠(39)的任何其它层的折射率。
150.根据项149的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)进一步包括布置在第一层(3)上的与导光层(59)相对置的散射层(60),其中散射层(60)包括光散射颗粒以均匀地照射第一像素区域(90.1),其中,优选地,第一层(3)和散射层(60)可以形成单层。
151.一种光电装置(1),具有带有多个像素(90)的层堆叠(39),多个像素中的每个像素包括:
至少一个光电光源(9),至少一个光电光源被嵌入层堆叠(39)的第一层(3)中并且包括在其上表面(9.1)上的第一反射层(42)以及可选地在其底表面上的第二反射层(43),上表面(9.1)面向层堆叠(39.3)的顶表面并且底表面背离顶表面(39.3),
在层堆叠(39.3)的顶表面上的第一像素区域(90.1),以及
布置在第一层(3)上的导光层(59),
其中第一层(3)布置在第一像素区域(90.1)和导光层(59)之间,并且
其中,导光层(59)的折射率高于层堆叠(39)的任何其它层的折射率。
152.根据项151的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)进一步包括布置在第一层(3)上方与导光层(59)相对置的散射层(60),其中散射层(60)包括光散射颗粒以均匀地照射第一像素区域(90.1)。
153.根据项151的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)还包括布置在导光层(59)上的散射层(60),其中散射层(60)包括光散射颗粒以均匀地照射与第一像素区域(90.1)相对置的第二像素区域(90.2)。
154.一种光电装置(1),具有带有多个像素(90)的层堆叠(39),多个像素中的每个像素包括:
至少一个光电光源(9),其嵌入在层堆叠(39)的第一层(3)中,
在层堆叠(39.3)的顶表面上的第一像素区域(90.1),
布置在第一层(3)上的导光层(59),
其中导光层(59)的折射率高于层堆叠(39)的任何其他层的折射率,并且
第三反射层(61),用于反射来自光电光源(9)的光以均匀地照射第一像素区域(90.1),
第三反射层(61),其形成光电光源(9)位于的第一层(3)中的腔体,并且第一层具有面向光电光源(9)的弯曲表面(3.2),并且弯曲表面被形成为使得实质上在径向上由光电光源(9)发射的光朝向第一像素区域(90.1)反射,尤其是使得第一像素区域(90.1)被均匀地照射。
155.一种光电装置(1),其包括:
多个光电光源(9),其布置在第一层(3)上,尤其是布置在覆盖层与载体层之间的中间层上,
其中第一层(3)包括至少部分透明的材料或由至少部分透明的材料组成,
其中多个光电光源(9)的每个光电光源(9)包括单独的光转换器(91),单独的光转换器用于将由相关联的光源发射的光转换成经转换的光,以及
其中每个光电光源(9)的光转换器(91)布置在第一层(3)和/或相关联的光电光源(9)上。
156.根据项155的光电装置,其特征在于,每个光电光源(9)是边缘长度小于200μm、尤其是在150μm至40μm范围内的小型LED。
157.根据项155或156的光电装置,其特征在于,不同光源(9)的光转换器(91)彼此分开。
158.根据项155至157中任一项的光电装置,其特征在于,光电光源(9)分布在第一层(3)的第一表面区域上,其中,第一表面积比光电光源(9)的截面面积之和更大、尤其是大至少约30倍。
159.根据项155至158中任一项的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)包括直径为至少大约1μm到30μm的转换颗粒。
160.根据项155至159中任一项的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)包括覆盖相关光电光源(9)的液滴形式。
161.根据项155至159中任一项的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)布置在第一层(3)和关联的光电光源(9)之间。
162.根据项161的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)包括粘合剂,粘合剂构造成将相关联的光电光源(9)固定到第一衬底(3)。
163.根据项155至159中任一项的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)布置在第一层(3)上,与相关联的光电光源(9)相对置,并且面对相关联的光电光源(9)的发光表面。
164.根据项155至163中任一项的光电装置,其特征在于,遮光器(92)围绕每个光转换器(91)在周向方向上延伸。
165.根据项155至164中任一项的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)被形成为薄片,该薄片布置(尤其是胶合)在第一层(3)上并且面向相关联的光电光源(9)的发光表面。
166.根据项165的光电装置,其特征在于,每个薄片包括有转换颗粒,布置在例如硅酮,玻璃或聚硅氧烷的基质材料内。
167.根据项155至166中任一项的光电装置,其特征在于,每个光转换器(91)以及可选地相关联的光电光源(9)被嵌入第一层(3)中。
168.根据项155至167中任一项的光电装置,其特征在于,光电装置(1)还包括没有光转换器(91)的一组光源(9)。
169.根据项155至168中任一项的光电装置,其特征在于,光转换器(91)至少包括第一组光转换器和第二组光转换器,并且第二组光转换器构造为将光转换为与第一组光转换器不同的波长。
170.一种光电装置(1),包括:
布置在覆盖层(5)与第一层(3)之间的第一层(3)上的至少一个光电光源(9),
其中第一层(3)和覆盖层各自包括一种至少部分透明的材料或由其组成,并且
其中,光电装置是用于交通工具(V)的导风板。
171.根据项170的光电装置,其特征在于,第一层(3)包括弹性塑料或由弹性塑料构成,例如PET、PC或PEN。
172.根据项170或171的光电装置,其特征在于,覆盖层(5)包括或由弹性塑料构成,尤其是弹性箔,例如PVC、PVB或EVA。
173.根据项170至172中任一项的光电装置,其特征在于,第一层(3)和覆盖层(5)不含玻璃。
174.根据项173的光电装置,其特征在于,光电装置(1)包括布置在覆盖层(5)之上和/或第一层(3)之下的一个或多个另外的层,并且所有另外的层不含玻璃。
175.根据项170至174中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个光电光源(9)是LED、尤其是小LED,LED具有小于200μm、尤其是在从150μm至40μm的范围内的边缘长度。
176.根据项170至175中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个光电光源()包括多个光电光源(),多个光电光源布置成形成符号或指示器。
177.根据项176的光电装置,其特征在于,在光电装置的操作中,符号或指示器对于光电装置的用户是可见的。
178.根据项170至177中任一项的光电装置,其特征在于,遮光器布置在第一层或覆盖层上并面向至少一个光电光源()。
179.根据项178的光电装置,其特征在于,遮光器布置成阻挡穿过第一层或穿过覆盖层的光发射。
180.根据项170至179中任一项的光电装置,其特征在于,交通工具(V)是摩托车、四轮车、水运工具、敞篷赛车或任何其他2轮或3轮。
181.一种交通工具(V),包括:
根据项170至180中任一项的光电装置(1),
光电装置是交通工具的导风板,
以及光电装置的至少一个光电光源(9)布置成对于交通工具的驾驶员可见或从外部可见。
182.根据项181的交通工具,其特征在于,至少一个光电光源(9)包括第一组光源,第一组光源布置成使得在光电装置(1)的操作中,第一组光源对于驾驶员是可见的。
183.根据项182的交通工具,其特征在于,第一组光源构造成向驾驶员指示信息,其中,优选地,第一组光源形成符号或指示器。
184.根据项181、182或183的交通工具,其特征在于,至少一个光电光源(9)包括第二组光源,第二组光源布置成使得在光电装置的操作中,第二组光源从交通工具的前部和/或侧部是可见的。
185.一种光电装置(1),包括:
层堆叠(39),其包括载体层(7)、覆盖层(5)以及第一层(3)、尤其是中间层,其布置在覆盖层(5)与载体层(7)之间,
至少一个电子或光电元件,尤其是布置在第一层(3)上的光电光源(9),
其中层堆叠(39)的至少一个层并且优选地层堆叠的所有层是至少部分透明的,并且
其中层堆叠包括至少一个包括具有高热导率的颗粒(96)的层和/或至少一个布置在层堆叠(39)的两个相邻层之间的导热层(93)。
186.根据项185的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)包括导热网格,网格具有结和结之间的互连,其中,可选地,至少大部分互连不被中断。
187.根据项186的光电装置,其特征在于,网格具有不规则的图案。
188.根据项185至187中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)包括电线路(94.1),电线路电连接至电子或光电元件、尤其是光电光源(9)的接触焊盘,电线路(94.1)的宽度是电子或光电元件的宽度的至少一半。
189.根据项185至188中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)包括多个电线路(93.1),电线路电连接至电子或光电元件,尤其是光电光源(9)的同一接触焊盘上,其中多个电线路(94.1)彼此平行地延伸。
190.根据项188或189的光电装置,其特征在于,至少一个电线路(94.1)包括一个或多个盲传导路径(94.3)。
191.根据项185至190中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)包括一个或多个导电线路,导电线路用于将热量从电子或光电元件、尤其是从光电光源传输走,但是导电线路与电子或光电元件电断开。
192.根据项185至191中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)包括涂层,其中,可选地,涂层包括钯或钼或由钯或钼组成。
193.根据项185至192中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)布置在第一层(3)与至少一个电子或光电元件、尤其是光电光源(9)之间,或
至少一个导热层(93)布置在至少一个电子或光电元件的相对侧上的第一层(3)上,或
第一导热层(93.1)布置在第一层(3)与至少一个电子或光电元件之间在与至少一个电子或光电元件相同的一侧上,并且第二导热层(93.2)布置在至少一个电子或光电元件的相对侧上的第一层(3)上。
194.根据项185至193中任一项的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)包括布置在覆盖层(5)和第一层(3)之间的第一辅助层(95.1)和/或布置在载体层(7)和第一层(3)之间的第二辅助层(95.2)。
195.根据项194的光电装置,其特征在于,至少一个导热层(93)布置在第一辅助层(95.1)与覆盖层(5)之间,或
至少一个导热层(93)布置在第二辅助层(95.2)与载体层(7)之间,或
第一导热层(93.1)布置在第一辅助层(95.1)和覆盖层(5)之间,并且第二导热层(93.2)布置在第二辅助层(95.2)和载体层(7)之间。
196.根据项194或195的光电装置,其特征在于,具有高热导率的颗粒(96)布置在第一辅助层(95.1)和/或第二辅助层(95.2)中。
197.根据项185至196中任一项的光电装置,其特征在于,层堆叠(39)的至少一层是有色的。
198.根据项185至197中任一项的光电装置,其特征在于,反射层(97)布置在层堆叠(39)的两个层之间,其中反射层(97)构造成反射紫外和/或红外光谱(U)中的光,但可透过可见光谱(V)中的光,并且优选地,反射层(97)布置在第一层(3)上并且在第一层(3)与至少一个电子或光电元件、尤其是光电光源(9)之间。
199.一种光电装置(1),其包括:
多个光电光源(9),其布置在第一层(3)上,尤其是布置在覆盖层与第一层(3)之间,
在多个光电光源(9)上方的第二层(98),第二层(98)包括多个光散射结构(99),
其中每个光散射结构(99)与多个光电光源(9)中的光电光源相关联,并且取决于相关联的光电光源的操作参数,尤其是通过使用聚焦光、尤其是激光来单独设计。
200.根据项199的光电装置,其特征在于,每个光散射结构(99)布置在第二层(98)中相关光电光源上方,使得光散射结构(99)散射由关联光电光源发射的光。
201.根据项199或200的光电装置,其特征在于,每个光散射结构(99)被单独地设计成使得在操作参数的限定范围内的光由光电装置(1)提供,其中,可选地,限定范围在最暗的光电光源(9.0)的亮度的50%内。
202.根据项199至201中任一项的光电装置,其特征在于,操作参数是关联光电光源的亮度。
203.根据项199至202中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个光电光源不与光散射结构(99)相关联,其中,可选地,光电光源是多个光电光源(9)中的最暗的光电光源(9.0)。
204.根据项199至203中任一项的光电装置,其特征在于,至少一个且优选地所有的光电光源(9)包括光转换器(91),光转换器优选地布置在光电光源(9)和第二层(98)之间。
205.根据项199至204中任一项的光电装置,其特征在于,操作参数是由光电光源(9)发射的光的颜色值。
206.根据项205的光电装置,其特征在于,与提供特定颜色(例如红色、绿色或蓝色)的光源相关联的每个光散射结构(99)被单独地设计成使得颜色值在相对于由光电光源(9)中所选择的一个提供的光的颜色值的预定义范围内。
207.根据项199至206中任一项的光电装置,其特征在于,不同的光散射结构(99)不同地散射光。
208.根据项199至207中任一项的光电装置,其特征在于,光电装置(1)的至少一个且优选地所有层包括至少部分透明的材料或由至少部分透明的材料组成。
209.根据项199至208中任一项的光电装置,其特征在于,第一层(3)布置在覆盖层和载体层之间,并且第二层(98)对应于覆盖层。
210.一组光电装置,包括至少两个根据项199至209中任一项的光电装置(1),其中光电装置之一的光散射结构(99)中的至少一些与另一光电装置的光散射结构(99)不同地设计或定位。
211.一种制造光电装置(1)的方法,包括以下步骤:
提供布置在第一层(3)上的多个光电光源(9),
在多个光电光源(9)上方的第二层(98)中产生多个光散射结构(99),其中每个光散射结构(99)与光电光源相关联,
其中产生光散射结构(99)的步骤包括取决于关联的光电光源的操作参数,尤其是通过使用激光来单独地产生第二层(98)中的光散射结构。
212.根据项211的制造光电装置的方法,其特征在于,在产生多个光散射结构(99)之前,方法还包括以下步骤:确定每个光电光源的操作参数值,以及识别具有满足预定义标准的操作参数值的光电光源。
213.根据项212的制造光电装置的方法,其特征在于,为不是具有满足预定义标准的操作参数值的光电光源的光电光源产生关联光散射结构,关联光散射结构构造成散射来自关联光电光源的光,使得光电光源的操作参数值满足预定义标准。
214.根据项212或213的制造光电装置的方法,其特征在于,操作参数是亮度,并且预定义标准要求满足标准的光电光源是多个光电光源(9)中最暗的光电光源(9.0)。
215.根据项212至214中任一项的制造光电装置的方法,其特征在于,操作参数是颜色值,并且预定义标准要求单独产生与提供特定颜色(例如红色、绿色或蓝色)的光源相关联的每个光散射结构(99),使得其颜色值在相对于由光电光源(9)中所选择的一个提供的光的颜色值的预定义范围内。
216.根据项211至215中任一项的制造光电装置的方法,其特征在于,使用激光器(L)来一个接一个地顺序地提供光散射结构(99),或者使用两个或更多个激光器来并行地提供两个或更多个光散射结构。
借助于示例性实施例的描述并没有将所示的各种实施例限制于实施例。相反,本公开描述了可以彼此组合的多个方面。以上所示的各种项也说明了这一点。
因此,本发明包括任何特征和特征的任何组合,尤其是包括项和项中的特征的任何组合,即使特征或组合没有在示例性实施例中明确指定。
Claims (15)
1.一种光电装置(1),包括:
层堆叠(39),包括:载体层(7)、覆盖层(5)以及第一层(3)、尤其是中间层,该第一层被布置在所述覆盖层(5)与所述载体层(7)之间,
至少一个电子或光电元件、尤其是布置在所述第一层(3)上的光电光源(9),
其中,所述层堆叠(39)的至少一个层并且优选地所述层堆叠的所有层是至少部分透明的,并且
其中,所述层堆叠包括至少一个包括具有高热导率的颗粒(96)的层和/或至少一个布置在所述层堆叠(39)的两个相邻层之间的导热层(93)。
2.根据权利要求1所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)包括导热网格,该网格具有结和所述结之间的互连,其中,可选地,至少大部分所述互连不被中断。
3.根据权利要求2所述的光电装置,其特征在于,所述网格具有不规则的图案。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)包括电线路(94.1),所述电线路电连接至所述电子或光电元件、尤其是所述光电光源(9)的接触焊盘,所述电线路(94.1)的宽度是所述电子或光电元件的宽度的至少一半。
5.根据上述权利要求1至4中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)包括多个电线路(93.1),所述电线路电连接至所述电子或光电元件、尤其是所述光电光源(9)的同一接触焊盘,其中所述多个电线路(94.1)彼此平行地延伸。
6.根据权利要求4或5所述的光电装置,其特征在于,至少一个电线路(94.1)包括一个或多个盲传导路径(94.3)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)包括一个或多个导电线路,用于将热量从所述电子或光电元件、尤其是所述光电光源传输离开,但是所述导电线路与所述电子或光电元件电断开。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)包括涂层,其中,可选地,所述涂层包括钯或钼或由钯或钼组成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)布置在所述第一层(3)与所述至少一个电子或光电元件、尤其是所述光电光源(9)之间,或
所述至少一个导热层(93)布置在所述至少一个电子或光电元件的相对侧上的所述第一层(3)上,或
第一导热层(93.1)被布置在所述第一层(3)与所述至少一个电子或光电元件之间在与所述至少一个电子或光电元件相同的一侧上,并且第二导热层(93.2)被布置在所述至少一个电子或光电元件的相对侧上的所述第一层(3)上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述层堆叠(39)包括布置在所述覆盖层(5)和所述第一层(3)之间的第一辅助层(95.1)和/或布置在所述载体层(7)和所述第一层(3)之间的第二辅助层(95.2)。
11.根据权利要求10所述的光电装置,其特征在于,所述至少一个导热层(93)布置在所述第一辅助层(95.1)与所述覆盖层(5)之间,或
所述至少一个导热层(93)布置在所述第二辅助层(95.2)与所述载体层(7)之间,或
第一导热层(93.1)被布置在所述第一辅助层(95.1)与所述覆盖层(5)之间,以及第二导热层(93.2)被布置在所述第二辅助层(95.2)与所述载体层(7)之间。
12.根据权利要求10或11所述的光电装置,其特征在于,具有高热导率的所述颗粒(96)布置在所述第一辅助层(95.1)和/或所述第二辅助层(95.2)中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,所述层堆叠(39)的至少一个层是有色的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的光电装置,其特征在于,反射层(97)布置在所述层堆叠(39)的两个层之间,其中所述反射层(97)被构造成反射紫外和/或红外光谱(U)中的光,但可透过可见光谱(V)中的光,并且优选地,所述反射层(97)布置在所述第一层(3)上并且在所述第一层(3)与所述至少一个电子或光电元件、尤其是所述光电光源(9)之间。
15.一种光电装置,尤其是例如用于交通工具(V)的至少半透明的窗格(1),包括:
覆盖层(5),
载体层(7),
中间层(3),在所述覆盖层(5)与所述载体层(7)之间,
其中至少一个并且优选多个光电光源(9)、尤其是μLED被布置在所述中间层(3)的至少一个表面上和/或至少部分地嵌入在所述中间层(3)中,
其中所述中间层(3)被适配成使得由所述光电光源(9)发射的光(L)至少部分地在所述中间层(3)中并且沿着所述中间层(3)传播,并且在穿过所述覆盖层(5)和/或穿过所述载体层(7)的方向上在相应的光电光源(9)之内和/或在距相应的光电光源预设距离(D)处离开所述中间层(3),
和/或
第一层(3)、尤其是布置在覆盖层和载体层之间的中间层,
至少一个电子或光电部件(9),其至少部分或完全嵌入在所述第一层(3)中,
至少一个结构化导体层(11),
其中所述导体层(11)的第一部分(11.1)布置在所述第一层(3)的上表面(3.1)上,并且所述导体层(11)的第二部分(11.2)布置在所述电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)上并且与所述电子或光电部件(9)的电触点(18)相接触,
其中所述电触点(18)、尤其是接触焊盘被布置在所述顶表面(9.1)上,
其中边界区域(19)位于所述电子或光电部件(9)的顶表面(9.1)与所述第一层(3)的相邻上表面(3.1)之间,并且
其中所述导体层(11)的中间部分(11.3)延伸跨过所述边界区域(19)并且将所述导体层(11)的所述第一部分(11.1)与所述导体层(11)的所述第二部分(11.2)互连,
和/或
层堆叠(39)、尤其是布置在覆盖层与载体层之间的中间层堆叠,具有至少顶层(39.1),所述顶层包括至少一个开口(40),
至少一个电子或光电部件(9),其布置在所述开口(40)中,以及
至少一个电导体装置、尤其是结构化导体层(11),用于向所述至少一个电子或光电部件(9)供电
和/或
多个光电光源(9),其布置在第一层(3)上,尤其是布置在覆盖层与载体层之间的中间层上,
其中所述第一层(3)包括至少部分透明的材料或由至少部分透明的材料组成,
其中,所述多个光电光源(9)中的每个光电光源(9)包括单独的光转换器(91),用于将由相关联的光源发射的光转换成经转换的光,以及
其中每个光电光源(9)的所述光转换器(91)布置在所述第一层(3)和/或相关联的光电光源(9)上,
和/或
层堆叠(39),其包括载体层(7)、覆盖层(5)以及第一层(3)、尤其是中间层,所述中间层布置在所述覆盖层(5)与所述载体层(7)之间,
至少一个电子或光电元件、尤其是布置在所述第一层(3)上的光电光源(9),
其中所述层堆叠(39)的至少一个层并且优选地所述层堆叠的所有层是至少部分透明的,并且
其中,所述层堆叠包括至少一个包括具有高热导率的颗粒(96)的层和/或至少一个布置在所述层堆叠(39)的两个相邻层之间的导热层(93),
和/或
多个光电光源(9),其布置在第一层(3)上,尤其是布置在覆盖层与所述第一层(3)之间,
第二层(98),其在所述多个光电光源(9)上方,所述第二层(98)包括多个光散射结构(99),
其中,每个光散射结构(99)与所述多个光电光源(9)中的光电光源相关联,并且取决于相关联的光电光源的操作参数,尤其是通过使用聚焦光,尤其是激光来单独地设计。
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