DE102013106985A1

DE102013106985A1 - Optoelektronische Bauelementevorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung

Info

Publication number: DE102013106985A1
Application number: DE102013106985.1A
Authority: DE
Inventors: Carola Diez; Philipp Schwamb
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2015-01-22
Also published as: WO2015000674A1

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine optoelektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt, die optoelektronische Bauelementevorrichtung aufweisend: einen Wellenleiter (104) mit einem ersten Bereich (202) und einem zweiten Bereich (204), wobei der erste Bereich (202) und der zweite Bereich (204) optisch miteinander gekoppelt sind, und wobei der erste Bereich (202) flächig ausgebildet ist; und wenigstens ein optoelektronisches Bauelement (102) mit einem optisch aktiven Bereich (112), wobei der optisch aktive Bereich (112) zum Aufnehmen und/oder Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist; wobei der optisch aktive Bereich (112) eine Kontaktfläche mit dem zweiten Bereich (204) aufweist und durch den zweiten Bereich (204) mit dem ersten Bereich (202) optisch gekoppelt ist; wobei die Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches (112) mit dem zweiten Bereich (204) einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist, sodass die Dichte der elektromagnetischen Strahlung wenigstens in einem Bereich in dem ersten Bereich (202) größer ist als in dem zweiten Bereich (204).

Description

In verschiedenen Ausführungsformen werden eine optoelektronische Bauelementevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung bereitgestellt.
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis, beispielsweise organische Leuchtdidode (organic light emitting diode – OLED), finden zunehmend verbreitete Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquelle. Ein herkömmliches organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine OLED, weist eine Anode und eine Kathode mit einem organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen auf. Das organische funktionelle Schichtensystem weist eine oder mehrere Emitterschicht(en) auf, in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, kann eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur(en) aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichten („charge generating layer“, CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie einer oder mehreren Elektronenblockadeschichte(n), auch bezeichnet als Lochtransportschicht(en) („hole transport layer“ – HTL), einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht(en) („electron transport layer“ – ETL), um den Stromfluss zu richten, einer oder mehreren Lochinjektionsschichten („hole injection layer“ – HIL) und einer oder mehreren Elektroneninjektionsschichten („electron injection layer“ – EIL).
Flächenlichtquellen sind in der Anwendung in ihrer maximalen Helligkeit begrenzt, beispielsweise um ein Blenden des Betrachters zu vermeiden, beispielsweise gemäß Bürobeleuchtungsnormen maximal 3000 cd/m². Dadurch wird ein ökonomisches Herstellen von OLED-Flächenlichtquellen erschwert bezüglich der Lichtmenge je Investmentsumme (lm/€), da das Herstellen und somit die Kosten solcher Lichtquellen im Wesentlichen flächig, d.h. pro Flächeneinheit, beispielsweise je m², erfolgt. Eine höhere Helligkeit würde eine Steigerung der Lumen je Investmentsumme ohne Kostenänderung erbringen, ist jedoch für die Anwendung aufgrund von Blendung ungewollt.
Herkömmliche OLEDs können bereits eine Helligkeit von mehr als 3000 cd/m² bei typischer lambert´scher Abstrahlung ergibt diese mehr als 9000 lm/m² erreichen. Allerdings sind Effizienz und Lebensdauer bei solchen Helligkeiten noch anwendungsrelevant reduziert. Bei stetiger Weiterentwicklung der OLEDs werden OLEDs mit hohen Leuchtdichten mit ausreichender Lebensdauer und Effizienz jedoch in absehbarer Zeit realisiert werden können. Aktuelle, kommerziell erwerbliche Bauteile erreichen bereits ungefähr 45 lm/W mit einer Lebenszeit LT70 von größer gleich 10000 h bei einer Leuchtdichte von 3000 cd/m² und großer Fläche. Mittels interner Auskopplung könnte eine Effizienzsteigerung auf ungefähr 70 lm/W erreicht werden, ohne den Aufbau der organischen funktionellen Schichten zu ändern. Solche Bauteile können rechnerisch bereits eine Leuchtdichte von ungefähr 4200 cd/m² mit einer Lebensdauer von größer gleich 10000 h aufweisen. Weitere technologische Entwicklungen können erwartet werden, so dass Blendung und entsprechende Normen bei beispielsweise 3000 cd/m² zukünftig als begrenzend angenommen werden können.
Bei herkömmlichen Lichtquellen werden Blenden verwendet um eine Blendung des Betrachters zu vermeiden. Solche Lösungen können nachteilhaft sein unter Betrachtungen ästhetischer Aspekte, der Kosten und Effizienz der Lichtquelle.
Weiterhin kann bei herkömmlichen optoelektronischen Bauelementen, bei denen Licht einer Leuchtdiode in einem Wellenleiter geführt wird, die Leuchtdichte der Leuchtdiode zu gering sein, sodass optische Verstärker notwendig sind.
Bei einer herkömmlichen Flächenlichtquelle mit einer OLED kann der Wellenleiter zu dick und/oder zu schwer sein zum Einkoppeln einer gewünschten Leuchtdichte. Dadurch kann es zu Einschränkungen der Gestaltungfreiheit des äußeren Erscheinungsbildes der Flächenlichtquelle kommen.
In einem herkömmlichen Verfahren wird zum Einstellen einer gewünschten Leuchtdichte die Intensität des Lichtes erhöht, das von einer OLED emittiert wird. Mit einer elektrischen Erhöhung der Leuchtdichte nimmt jedoch die Betriebsdauer der Flächenlichtquelle ab.
Ein weiteres Problem zeigt sich bei einem mechanischen Anformen einer organischen Leuchtdiode an und dem optischen Einkoppeln deren Lichtes in ein optisches Medium mit einer gekrümmten Oberfläche (dreidimensionaler Körper). Ein formschlüssiges Verbinden einer OLED mit einer Oberfläche ist für viele Anwendungen interessant; beispielsweise bei flexiblen und/oder formbaren OLEDs. Bei flexiblen und/oder formbaren OLEDs kann es notwendig sein, die OLED an möglichst vielen Stellen oder vollflächig an das optische Medium anzuformen, damit diese die gewünschte Form stabil hält. Herkömmliche OLED-Produkte liefern keine intrinsische Lösung für die Aufgabe. Herkömmlich erfolgt ein Ankoppeln einer Leuchtdiode an eine flächige Oberfläche mittels eines Aufklebens – auf einen Lichtwellenleiter (Lightguide). Das Aufkleben erfolgt herkömmlich mittels optisch transparenter oder transluzenter Klebstoffe.
In verschiedenen Ausführungsformen werden eine optoelektronische Bauelementevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung bereitgestellt, mit denen es möglich ist, die Leuchtdichte eines flächigen Wellenleiterns zu erhöhen.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine optoelektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt, die optoelektronische Bauelementevorrichtung aufweisend: einen Wellenleiter mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich optisch miteinander gekoppelt sind, und wobei der erste Bereich flächig ausgebildet ist; und wenigstens ein optoelektronisches Bauelement mit einem optisch aktiven Bereich, wobei der optisch aktive Bereich zum Aufnehmen und/oder Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist; wobei der optisch aktive Bereich eine Kontaktfläche mit dem zweiten Bereich aufweist und durch den zweiten Bereich mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt ist; wobei die Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches mit dem zweiten Bereich einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist, sodass die Dichte der elektromagnetischen Strahlung wenigstens in einem Bereich in dem ersten Bereich größer ist als in dem zweiten Bereich.
In einer Ausgestaltung kann mittels der beschriebenen optoelektronischen Bauelementevorrichtung der optisch aktive Bereich Licht in den zweiten Bereich einkoppeln und der erste Bereich mittels der beschriebenen Anordnung das eingekoppelte Licht mit einer höheren Intensität aufweisen. Dadurch kann die Dichte des Lichtes in dem ersten Bereich erhöht werden, die dann von dem ersten Bereich emittiert werden kann. Mit anderen Worten: Mittels der optoelektronischen Bauelementevorrichtung kann die Dichte an elektromagnetischer Strahlung mittels der geometrischen Anordnung von optoelektronischen Bauelement und Wellenleiter in dem Wellenleiter erhöht werden.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Bereich eine gekrümmte Oberfläche aufweisen oder eine solche sein, beispielsweise konvex und/oder konkav.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Bereich wenigstens einen Knick aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann der optische aktive Bereich auf oder über wenigstens einem Knick des zweiten Bereichs ausgebildet sein, beispielsweise diesen umformen.
In einer Ausgestaltung kann der erste Bereich den zweiten Bereich als geometrischen Rand aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Bereich zwei oder mehr Stirnflächen des ersten Bereichs aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Bereich zylinderförmig ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung können der erste Bereich und der zweite Bereich hantelförmig zueinander angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Bauelementevorrichtung zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente und zwei oder mehr zweite Bereiche aufweisen, wobei auf einem zweiten Bereich eines oder mehrere optoelektronische Bauelemente ausgebildet ist/sind.
In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Bauelementevorrichtung ferner wenigstens ein weiteres optoelektronisches Bauelement aufweisen, wobei das weitere optoelektronische Bauelement wenigstens teilweise mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt ist. Mit anderen Worten: in einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Bauelementevorrichtung wenigstens ein optoelektronisches Bauelement aufweisen, das wenigstens teilweise auf oder über dem ersten Bereich ausgebildet ist und mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt ist. Das optoelektronische Bauelement auf oder über dem ersten Bereich kann auch als erstes optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden. Das erste optoelektronische Bauelement weist in der Kontaktfläche mit dem ersten Bereich demnach keinen Knick und/oder Krümmung auf. Das optoelektronische Bauelement, das durch den zweiten Bereich mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt ist, und einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist, kann auch als zweites optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden. Mit anderen Worten: ein optoelektronisches Bauelement, das in dem optisch aktiven Bereich einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist kann als zweites optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden. Ein optoelektronisches Bauelement, das in dem optisch aktiven Bereich keinen Knick und/oder keine Krümmung aufweist kann als erstes optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden. Bei einem flächigen Wellenleiter kann der zweite Bereich auch der geometrische Rand des Wellenleiters sein oder daran ansetzen. Ein zweiter Bereich, der nicht Bestandteil des Wellenleiters ist, kann beispielsweise gebildet werden, indem das optoelektronische Bauelement mit der optisch aktiven Struktur mittels eines transparenten oder transluzenten Klebstoffes auf den Wellenleiter aufgeklebt wird. In diesem Fall bildet der Klebstoff den zweiten Bereich.
In einer Ausgestaltung kann zwischen dem optisch aktiven Bereich und dem zweiten Bereich, dem ersten optoelektronischen Bauelement und dem ersten Bereich und/oder dem zweiten Bereich; und/oder dem zweiten optoelektronischen Bauelement und dem zweiten Bereich eine optische Kopplungsstruktur ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die optische Kopplungsstruktur als eine stoffschlüssige Verbindung zwischen einem optoelektronischen Bauelement und dem Wellenleiter ausgebildet sein, beispielsweise als eine Klebstoff-Verbindung.
In einer Ausgestaltung kann die optische Kopplungsstruktur als zweiter Bereich ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweist, der bei gleicher betrachteter Wellenlänge zwischen dem schichtdickengemittelten Brechungsindex der organischen funktionellen Schichtenstruktur des jeweiligen optoelektronischen Bauelementes und dem Brechungsindex des jeweiligen Bereiches des Wellenleiters; und/oder zwischen dem Brechungsindex des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs sind/ist.
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweist, der größer oder gleich dem schichtdickengemittelten Brechungsindex der organischen funktionellen Schichtenstruktur des jeweiligen optoelektronischen Bauelementes ist.
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur eine Matrix aufweisen, in der Partikel verteilt sind. Der Brechungsindex der Kopplungsschicht aus Partikeln und Matrix ist der schichtdickengemittelte Brechungsindex aus dem Brechungsindex der Partikel gewichtet mit deren Volumenanteil an der Kopplungsstruktur und dem Brechungsindex der Matrix gewichtet mit deren Volumenanteil an der Kopplungsstruktur.
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die Partikel nichtstreuend hinsichtlich bereitgestellter und/oder aufgenommener elektromagnetischer Strahlung sind, beispielsweis einen mittleren Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als 100 nm.
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die Partikel streuend hinsichtlich bereitgestellter und/oder aufgenommener elektromagnetischer Strahlung sind, beispielsweis einen mittleren Durchmesser aufweisen, der größer ist als 100 nm.
In einer Ausgestaltung können die Partikel als Mikrolinsen ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung können die Partikel und/oder die Matrix thermotrop ausgebildet sein derart, dass die Kopplungsstruktur streuend im Betrieb des optoelektronischen Bauelementes ist.
In einer Ausgestaltung können die Partikel hinsichtlich der Matrix in wenigstens einem Wellenlängenbereich der aufgenommenen oder bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung einen Brechungsindexunterschied aufweisen, der größer ist als ungefähr 0,01; beispielsweise größer als ungefähr 0,05; beispielsweise größer ist als ungefähr 0,1.
In einer Ausgestaltung kann die Rückseite des optisch aktiven Bereichs als eine wenigstens teilweise reflektierende Spiegelstruktur eingerichtet sein oder eine solche aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Bauelementevorrichtung eine erste Bauelementevorrichtung-Einheit und wenigstens eine zweite Bauelementevorrichtung-Einheit gemäß einem der oben genannten Ausgestaltungen aufweisen, wobei der erste Wellenleiter der ersten Bauelementevorrichtung-Einheit optisch mit der zweiten Bauelementevorrichtung-Einheit gekoppelt ist.
In einer Ausgestaltung kann der optische aktive Bereich des optoelektronischen Bauelementes einen ersten optisch aktiven Bereich und wenigstens einen zweiten optisch aktiven Bereich aufweisen, wobei der erste optisch aktive Bereich eine erste elektromagnetische Strahlung bereitstellt und/oder aufnimmt und der zweite optisch aktive Bereich eine zweite elektromagnetische Strahlung bereitstellt und/oder aufnimmt, wobei sich die erste elektromagnetische Strahlung und die zweite elektromagnetische Strahlung in wenigstens einer elektromagnetischen Eigenschaft unterscheiden und wobei die erste elektromagnetische Strahlung und die zweite elektromagnetische Strahlung in den Wellenleiter eingekoppelt sind. Mit anderen Worten: das optoelektronische Bauelement kann eine erste optoelektronische Bauelemente-Einheit und wenigstens eine zweite optoelektronische Bauelemente-Einheit aufweisen, wobei die erste optoelektronische Bauelemente-Einheit eingerichtet ist, eine erste elektromagnetische Strahlung aufzunehmen und/oder bereitzustellen und die zweite optoelektronische Bauelemente-Einheit eingerichtet ist, eine zweite elektromagnetische Strahlung aufzunehmen und/oder bereitzustellen. Die aufgenommene zweite elektromagnetische Strahlung kann beispielsweise wenigstens teilweise die erste elektromagnetische Strahlung aufweisen oder sein.
In einer Ausgestaltung kann wenigstens der erste Bereich des Wellenleiters einen ersten Wellenleiterbereich und wenigstens einen zweiten Wellenleiterbereich aufweisen, wobei die erste elektromagnetische Strahlung in dem ersten Wellenleiterbereich und die zweite elektromagnetische Strahlung in dem zweiten Wellenleiterbereich geführt wird. Mit anderen Worten: der Wellenleiter kann derart strukturiert sein, dass der Wellenleiter eine erste Wellenleiter-Einheit und wenigstens eine zweite Wellenleiter-Einheit aufweist, wobei sich die erste Wellenleiter-Einheit und die zweite Wellenleiter-Einheit in wenigstens einer optischen Eigenschaft unterscheiden, beispielsweise einen unterschiedlichen wellenlängenabhängigen und/oder temperaturabhängigen Brechungsindex aufweisen. In einer Ausgestaltung kann sich der Brechungsindex der Wellenleiter-Einheit während des Betriebs des optoelektronischen Bauelementes stärker ändern als der Brechungsindex der zweiten Wellenleiter-Einheit. Dadurch kann beispielsweise die Streuung und Ein-/Auskopplung in/aus dem Wellenleiter verändert werden.
In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Bauelementevorrichtung ferner eine Wärmeverteilungsstruktur aufweisen, wobei die Wärmeverteilungsstruktur wenigstens teilweise auf oder über dem optoelektronischen Bauelement ausgebildet ist und mit diesem einen thermischen Kontakt aufweist.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Ausbilden eines Wellenleiters mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich; und wobei der erste Bereich und der zweite Bereich optisch miteinander gekoppelt werden, und wobei der erste Bereich flächig ausgebildet wird; und Ausbilden wenigstens eines optoelektronisches Bauelement mit einem optisch aktiven Bereich auf dem zweiten Bereich derart, dass der optisch aktive Bereich zum Aufnehmen und/oder Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet wird, und der optisch aktive Bereich eine Kontaktfläche mit dem zweiten Bereich aufweist und durch den zweiten Bereich mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt wird; wobei das optoelektronische Bauelement derart ausgebildet wird, dass die Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches mit dem zweiten Bereich einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist, sodass die Dichte der elektromagnetischen Strahlung wenigstens in einem Bereich in dem ersten Bereich größer ist als in dem zweiten Bereich.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der zweite Bereich eine gekrümmte Oberfläche aufweisen oder derart ausgebildet werden, beispielsweise konvex und/oder konkav.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der zweite Bereich wenigstens einen Knick aufweisen oder derart ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der optische aktive Bereich auf oder über wenigstens einem Knick des zweiten Bereichs ausgebildet werden, beispielsweise diesen umformen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der zweite Bereich als zwei oder mehr Stirnflächen des ersten Bereichs aufweisend ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der zweite Bereich zylinderförmig ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können der erste Bereich und der zweite Bereich hantelförmig zueinander angeordnet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ein Ausbilden von zwei oder mehr optoelektronischen Bauelementen und zwei oder mehr zweiten Bereiche aufweisen, wobei auf einem zweiten Bereich eines oder mehrere optoelektronische Bauelemente ausgebildet ist/sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden wenigstens eines weiteren optoelektronisches Bauelement aufweisen, wobei das weitere optoelektronische Bauelement wenigstens teilweise mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt wird. Mit anderen Worten: In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste optoelektronische Bauelement wenigstens teilweise auf oder über dem ersten Bereich ausgebildet werden und mit dem ersten Bereich optisch gekoppelt werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann zwischen dem optisch aktiven Bereich und dem zweiten Bereich, dem ersten optoelektronischen Bauelement und dem ersten Bereich und/oder dem zweiten Bereich; und/oder dem zweiten optoelektronischen Bauelement und dem zweiten Bereich eine optische Kopplungsstruktur ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optische Kopplungsstruktur als eine stoffschlüssige Verbindung zwischen einem optoelektronischen Bauelement und dem Wellenleiter und/oder zwischen den Bereichen des Wellenleiters ausgebildet werden, beispielsweise als eine Klebstoff-Verbindung.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur als zweiter Bereich ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweist, der zwischen dem schichtdickengemittelten Brechungsindex des jeweiligen optoelektronischen Bauelementes und dem Brechungsindex des jeweiligen Bereiches des Wellenleiters ist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Kopplungsstruktur eine Matrix aufweist, in der Partikel verteilt sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Partikel nichtstreuend hinsichtlich bereitgestellter und/oder aufgenommener elektromagnetischer Strahlung sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Partikel streuend hinsichtlich bereitgestellter und/oder aufgenommener elektromagnetischer Strahlung sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Partikel als Mikrolinsen ausgebildet sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Partikel und/oder die Matrix thermotrop ausgebildet sind/ist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Partikel hinsichtlich der Matrix in wenigstens einem Wellenlängenbereich von bereitgestellter und/oder aufgenommener elektromagnetischer Strahlung einen Brechungsindexunterschied aufweisen, der größer ist als 0,05.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Rückseite des optisch aktiven Bereichs der optoelektronischen Bauelemente als eine wenigstens teilweise reflektierende Spiegelstruktur eingerichtet sein oder derart ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden einer ersten Bauelementevorrichtung-Einheit und wenigstens einer zweiten Bauelementevorrichtung-Einheit gemäß einem der oben genannten Ausgestaltungen aufweisen, wobei der erste Wellenleiter optisch mit der zweiten Bauelementevorrichtung-Einheit gekoppelt wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das optoelektronische Bauelement derart ausgebildet werden, dass der optische aktive Bereich einen ersten optisch aktiven Bereich und wenigstens einen zweiten optisch aktiven Bereich aufweist, wobei der erste optisch aktive Bereich eine erste elektromagnetische Strahlung bereitstellt und/oder aufnimmt und der zweite Bereiche eine zweite elektromagnetische Strahlung bereitstellt und/oder aufnimmt, wobei sich die erste elektromagnetische Strahlung und die zweite elektromagnetische Strahlung in wenigstens einer elektromagnetischen Eigenschaft unterscheiden und wobei die erste elektromagnetische Strahlung und die zweite elektromagnetische Strahlung in den Wellenleiter aus-/eingekoppelt wird. Mit anderen Worten: das optoelektronische Bauelement kann mit einer ersten optoelektronischen Bauelemente-Einheit und wenigstens einer zweiten optoelektronischen Bauelemente-Einheit ausgebildet werden, wobei die erste optoelektronische Bauelemente-Einheit eingerichtet wird, eine erste elektromagnetische Strahlung aufzunehmen und/oder bereitzustellen und die zweite optoelektronische Bauelemente-Einheit eingerichtet wird, eine zweite elektromagnetische Strahlung aufzunehmen und/oder bereitzustellen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Wellenleiter derart ausgebildet werden, dass wenigstens der erste Bereich des Wellenleiter einen ersten Wellenleiterbereich und wenigstens einen zweiten Wellenleiterbereich aufweist, wobei die erste elektromagnetische Strahlung in dem ersten Wellenleiterbereich und die zweite elektromagnetische Strahlung in dem zweiten Wellenleiterbereich geführt wird. Mit anderen Worten: der Wellenleiter kann derart strukturiert ausgebildet werden, dass der Wellenleiter eine erste Wellenleiter-Einheit und wenigstens eine zweite Wellenleiter-Einheit aufweist, wobei sich die erste Wellenleiter-Einheit und die zweite Wellenleiter-Einheit in wenigstens einer optischen Eigenschaft unterscheiden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden einer Wärmeverteilungsstruktur aufweisen, wobei die Wärmeverteilungsstruktur wenigstens teilweise auf oder über dem optoelektronischen Bauelement ausgebildet wird und mit diesem in einem thermischen Kontakt ausgebildet wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1a–c schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2a–f schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3a, b schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4a, b schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
5a–c schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
6a, b schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
In verschiedenen Ausführungsformen werden optoelektronische Bauelementevorrichtungen beschrieben, wobei eine optoelektronische Bauelementevorrichtung einen optisch aktiven Bereich aufweist. Der optisch aktive Bereich kann elektromagnetische Strahlung absorbieren und daraus einen Fotostrom ausbilden oder mittels einer angelegten Spannung an den optisch aktiven Bereich elektromagnetische Strahlung emittieren. In verschiedenen Ausführungsformen kann die elektromagnetische Strahlung einen Wellenlängenbereich aufweisen, der Röntgenstrahlung, UV-Strahlung (A-C), Licht und/oder Infrarot-Strahlung (A-C) aufweist. Im Rahmen dieser Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung zur Veranschaulichung am Beispiel von Licht beschrieben, wobei die Merkmale der jeweiligen Ausgestaltungen für Licht nach Wellenlängenanpassung der Brechungsindizes auch die Merkmale der Ausgestaltungen der weiteren Wellenlängenbereiche der elektromagnetischen Strahlung beschreiben können.
Ein flächiges optoelektronisches Bauelement, welches zwei flächige, optisch aktive Seiten aufweist, kann in der Verbindungsrichtung der optisch aktiven Seiten beispielsweise transparent oder transluzent ausgebildet sein, beispielsweise als eine transparente oder transluzente organische Leuchtdiode. Ein flächiges optoelektronisches Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen auch als ein planes oder planparalleles optoelektronisches Bauelement ausgebildet werden.
Der optisch aktive Bereich kann jedoch auch eine flächige, optisch aktive Seite und eine flächige, optisch inaktiven Seite aufweisen, beispielsweise eine organische Leuchtdiode, die als Top-Emitter oder Bottom-Emitter eingerichtet ist. Die optisch inaktive Seite kann beispielsweise mit einer Spiegelstruktur und/oder einem opaken Stoff oder Stoffgemisch versehen sein, beispielsweise zur Wärmeverteilung; wodurch der Strahlengang des optoelektronischen Bauelementes gerichtet werden kann.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung ein Emittieren von elektromagnetischer Strahlung verstanden werden. Mit anderen Worten: ein Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung kann als ein Emittieren von elektromagnetischer Strahlung mittels einer angelegten Spannung an einen optisch aktiven Bereich verstanden werden.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung ein Absorbieren von elektromagnetischer Strahlung verstanden werden. Mit anderen Worten: ein Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung kann als ein Absorbieren von elektromagnetischer Strahlung und Ausbilden eines Fotostromes aus der absorbierten elektromagnetischen Strahlung verstanden werden.
Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausgestaltungen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht (im sichtbaren Bereich), UV-Strahlung und/oder Infrarot-Strahlung sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausgestaltungen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein optoelektronisches Bauelement als eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode – OLED), eine organische Photovoltaikanlage, beispielsweise eine organische Solarzelle, ein organischer Sensor, ein organischer Feldeffekttransistor (organic field effect transistor OFET) und/oder eine organische Elektronik ausgebildet sein. Bei dem organischen Feldeffekttransistor kann es sich um einen sogenannten „all-OFET“ handeln, bei dem alle Schichten organisch sind. Ein optoelektronisches Bauelement kann ein organisches funktionelles Schichtensystem aufweisen, welches synonym auch als organische funktionelle Schichtenstruktur bezeichnet wird. Die organische funktionelle Schichtenstruktur kann einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein, der/das beispielsweise zum Bereitstellen einer elektromagnetischer Strahlung aus einem bereitgestellten elektrischen Strom oder zum Bereitstellen eines elektrischen Stromes aus einer bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung eingerichtet ist, und/oder umgekehrt.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter der Dichte einer elektromagnetischen Strahlung in einem elektromagnetische Strahlung leitenden Körper der Strom elektromagnetischer Strahlung verstanden werden, der in Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung durch eine Einheitsfläche fließt. Im Falle von Licht, das in einem Wellenleiter geführt wird, ist der Strom elektromagnetischer Strahlung der Lichtstrom. Die Dichte elektromagnetischer Strahlung kann für Licht, das in dem Wellenleiter geführt wird, als Beleuchtungsstärke, spezifische Lichtausstrahlung oder ungefähr als Leuchtdichte bezeichnet bzw. beschrieben werden. Bei einem flächigen Wellenleiter, beispielsweise ein Wellenleiter einer Flächenbeleuchtungsquelle, ist die Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung senkrecht zu der Flächennormale der großflächigen Abstrahlungsfläche des Wellenleiters. Mit anderen Worten: In dieser Ausgestaltung kann die Flächennormale der Einheitsfläche senkrecht zu den Flächennormalen der Flächen orientiert sein, die die flächige Abmessung des Wellenleiters beschreiben. Mit anderen Worten: die Einheitsfläche der Dichte der elektromagnetischen Strahlung kann in der Querschnittsfläche abgebildet sein, die die Dicke eines flächigen Wellenleiters abbildet. Bei einem Wellenleiter in Form einer Scheibe kann die Ausbreitungsrichtung in der Ebene liegen, in der die Scheibe die geringste geometrische Abmessung aufweist. Bei einem flächigen Wellenleiter der strukturiert ist, d.h. beispielsweise nicht plan oder planparallel ist, kann die Einheitsfläche zum Bestimmen der Dichte der elektromagnetischen Strahlung senkrecht zu den Richtungen des Wellenleiters orientiert sein, die die flächige Abmessung des Wellenleiters beschreibt.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann ein Körper, der eine Krümmung aufweist, im Bereich der Krümmung eine Abweichung von einer flächigen Fläche aufweisen.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann ein Körper, der einen Knick aufweist, im Bereich des Knicks eine scharfe Biegung aufweisen mit vernachlässigbar kleinem Krümmungsradius, beispielsweise derart, dass bei einem Knick ein Krümmungsradius nicht definiert ist.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem schichtdickengemittelten Brechungsindex einer Struktur der Brechungsindex der Struktur hinsichtlich der in dem Wellenleiter geführten und von dem optoelektronischen Bauelement emittierten oder absorbierten elektromagnetischen Strahlung verstanden werden. Die Mittelung des gemittelten Brechungsindexes kann bei einer Struktur aus einem Stoffgemisch über die Brechungsindizes der Stoffe des Stoffgemisches in diesem Wellenlängenbereich erfolgen. Die Mittelung kann bei einer Struktur aus einem Stoffgemisch gebildet werden mittels eines Bildens der Summe der Brechungsindizes der Stoffe des Stoffgemisches gewichtet mit ihrem jeweiligen Volumenanteil an der Struktur.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden.
Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder einfacher Kohlenstoffverbindung verstanden werden.
Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen aufweist, deren Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind. Als eine Stoffklasse ist ein Stoff oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff(en), einem oder mehreren anorganischen Stoff(en) oder einem oder mehreren hybrid Stoff(en) zu verstehen.
Der Begriff „Material“ kann synonym zum Begriff „Stoff“ verwendet werden.
Unter dem Begriff „transluzent“, „transluzente Schicht“ bzw. „transluzenter Stoff“ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht, durchlässig ist, beispielsweise für das von dem Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm. Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht“ in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann.
Unter dem Begriff „transparent“, „transparente Schicht“ oder „transparenter Stoff“ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht, durchlässig ist (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm), wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen ohne Streuung oder Wellenlängenkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird.
Die Verbindung eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig sein. Die Verbindungen können lösbar ausgebildet sein, d.h. reversibel. In verschiedenen Ausgestaltungen können Verbindungen nicht lösbar ausgebildet sein, d.h. irreversibel. Eine nicht lösbare Verbindung kann nur mittels Zerstörens der Verbindungsmittel getrennt werden. In verschiedenen Ausgestaltungen kann eine irreversible, schlüssige Verbindung realisiert sein. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung kann der erste Körper mit dem zweiten Körper mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden werden. Stoffschlüssige Verbindungen können häufig nicht lösbare Verbindungen sein. In verschiedenen Ausgestaltungen kann eine stoffschlüssige Verbindung beispielsweise als eine Klebeverbindung, eine Lotverbindung, beispielsweise eines Glaslotes, oder eines Metalllotes, eine Schweißverbindung realisiert sein.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff zum Ausbilden einer stoffschlüssigen Verbindung verwendet werden. In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: ein Kasein, ein Glutin, eine Stärke, eine Cellulose, ein Harz, ein Tannin, ein Lignin, einen organischen Stoff mit Sauerstoff. Stickstoff, Chlor und/oder Schwefel; ein Metalloxid, ein Silikat, ein Phosphat, ein Borat.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff als ein Schmelzklebstoff, beispielsweise ein Lösemittelhaltiger Nassklebstoff, ein Kontaktklebstoff, ein Dispersionsklebstoff, ein wasserbasierter Klebstoff, ein Plastisol; ein Polymerisationsklebstoff, beispielsweise ein Cyanacrylat-Klebstoff, ein Methylmethacrylat-Klebstoff, ein anaerob härtender Klebstoff, ein ungesättigter Polyester, ein strahlenhärtender Klebstoff; ein Polykondensationsklebstoff, beispielsweise ein Phenol-Formaldehydharz-Klebstoff, ein Silikon, ein Silan-vernetzender Polymerklebstoff, ein Polyimidklebstoff, ein Polysulfidklebstoff; und/oder ein Polyadditionsklebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz-Klebstoff, ein Polyurethan-Klebstoff, ein Silikon, ein Haftklebstoff; aufweisen oder daraus gebildet sein. In verschiedenen Ausgestaltungen kann eine Klebstoffschicht zusätzlich wärmeleitende Partikel aufweisen. Die wärmeleitende Partikel können einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: Kohlenstoffnanoröhrchen, Diamant, Kupfer, Bornitrid, Aluminium, Aluminiumnitrid, und/oder Aluminiumoxid. Die Wärmeleitfähigkeit der wärmeleitenden Partikel kann in einem Bereich von ungefähr 28 W/mK bis ungefähr 1120 W/mK liegen.
Ein Wellenleiter ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Leiter zum Leiten von elektromagnetischer Strahlung. Der Wellenleiter ist ein Bauelement, das für die elektromagnetische Strahlung transmittierend ist, beispielsweise transparent oder transluzent, und das sich in wenigstens einer länglichen Erstreckungsrichtung erstreckt. Die Lichtwellenleitung erfolgt dabei intern im Wellenleiter unter anderem aufgrund von interner Reflexion an einer Außenwandung des Wellenleiter, die auch als Grenzfläche bezeichnet werden kann, beispielsweise aufgrund von interner Totalreflexion auf Grund eines Einfallswinkels der elektromagnetischen Strahlung auf die Grenzfläche, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion und wobei der Wellenleiter einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als der Brechungsindex des Materials des Wellenleiter umgebenden Mediums oder durch Verspiegelung der Außenwandung des Wellenleiters mit einer Spiegelstruktur. Beispielsweise weist der Wellenleiter Fasern, eine Röhre oder einen Stab auf, die die elektromagnetische Strahlung über eine Strecke hinweg transportieren. Der Wellenleiter kann auch als Lichtleiter, Lichtleitfaser, Strahlleiter oder Lichtfaser bezeichnet werden. Der Wellenleiter kann beispielsweise Kunststoff, wie beispielsweise polymere Fasern, PMMA, Polycarbonat und/oder Hart-ummantelter Wellenleiter (hard clad silica) aufweisen. Ferner kann der Wellenleiter als ein flächiger Wellenleiter (FLWL) ausgebildet sein. Ein flächiger Wellenleiter erstreckt sich flächig in zwei Raumrichtungen, beispielsweise planparallel, sodass die Abmessungen des Wellenleiters in diese zwei Raumrichtungen größer sind als in die dritte Raumrichtung.
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Spiegelstruktur elektromagnetische Strahlung reflektieren. Eine Spiegelstruktur kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen als ein optisches Gitter, ein metallischer Spiegel bzw. Spiegel, ein photonischer Kristall oder eine totalreflektierende Grenzfläche ausgebildet sein. Eine Spiegelstruktur kann vollständig oder teilweise reflektierend ausgebildet sein für elektromagnetische Strahlung eines Wellenlängenbereiches, beispielsweise als eine teildurchlässige Spiegelstruktur, beispielsweise als ein dichroitischer Spiegel. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise ein Teilerspiegel und/oder ein Einweg-Spiegel sein. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise einen Teil der auf sie einfallenden elektromagnetischen Strahlung reflektieren und der andere Teil der einfallenden elektromagnetischen Strahlung tritt durch die teildurchlässige Spiegelstruktur hindurch. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise auf einer Seite ein dielektrisches Schichtensystem und/oder optional auf der anderen Seite eine reflexionsvermindernde Beschichtung, beispielsweise zum Vermeiden von Doppelbildern aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dem dielektrischen Schichtensystem kann beispielsweise auch eine sehr dünne Metallbeschichtung zum Einsatz kommen.
1a–c zeigen schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelementevorrichtungen, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Dargestellt sind ein optoelektronisches Bauelement 102 und ein Wellenleiter 104. Das optoelektronische Bauelement 102 ist als eine mechanisch flexible Flächenlichtquelle ausgebildet und wird mit dem Wellenleiter 104 (lightguide) optisch gekoppelt – dargestellt mittels des Bezugszeichens 114 in 1c, beispielsweise mit diesem mittels eines transparenten oder transluzenten Klebstoffs (nicht dargestellt; siehe 6a, b) verbunden. Verschiedene Ausführungsbeispiele des optoelektronischen Bauelementes 102, des Wellenleiters 104 und des Klebstoffs sind in 6a, b ausführlicher dargestellt.
Im Nachfolgenden werden lediglich zur Veranschaulichung verschiedene Ausgestaltungen eines elektromagnetische Strahlung bereitstellenden und/oder aufnehmenden optoelektronischen Bauelementes am Beispiel eines lichtemittierenden Bauelementes beschrieben.
1a zeigt einen schematischen Aufbau der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen am Beispiel einer organischen Leuchtdioden 102 als Flächenlichtquelle 102, die um einen Wellenleiter 104 angeordnet ist derart, dass die Flächenlichtquelle 102 Licht in den Wellenleiter 104 einkoppelt. Das Licht, welches von der organischen Leuchtdiode 102 bereitgestellt wird, kann dadurch in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Wellenleiters 104 in unterschiedliche Richtungen umgelenkt werden – dargestellt mittels der Pfeile mit den Bezugszeichen 106, 108. Mit anderen Worten: in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Wellenleiters 104 kann die optoelektronische Bauelementevorrichtungen 100 Bildebenen in unterschiedlicher Anzahl und Richtung aufweisen (angedeutet: zwei antiparallele Bildebenen). Die Lichtemissionen 106, 108 sind als ein schematisches, strahlformunabhängiges Abstrahlen von Licht, beispielsweise in den gesamten Halbraum oberhalb bzw. unterhalb des Wellenleiters 104. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Wellenleiters 102 (siehe 2 bis 5) können mittels der Form und stofflichen Beschaffenheit des Wellenleiters 104 und der Einkopplung des optoelektronischen Bauelementes 102 an den Wellenleiter 104 unterschiedliche Abstrahlverhältnisse und Abstrahlprofile in den Bildebenen der optoelektronischen Bauelementevorrichtung realisiert werden. Mit anderen Worten: In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann mittels der Ausgestaltung des Wellenleiters 104 (siehe 2) hinsichtlich der Form, des lokalen Brechungsindexes und/oder der lokalen Strukturierung das Abstrahlungsverhältnis von erster Lichtemission 106 und zweiter Lichtemission 108 eingestellt werden.
Der Wellenleiter 104 kann einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen (siehe auch 2c zur Verdeutlichung). Der erste Bereich ist flächig ausgebildet, beispielsweise als flächiger Wellenleiter. Der zweite Bereich des Wellenleiters 104 ist der Bereich, in dem wenigstens ein optoelektronisches Bauelement 102 mit dem Wellenleiter optisch gekoppelt ist. Der zweite Bereich kann abhängig von der Ausgestaltung des Wellenleiters 104, als eine Stirnfläche des ersten Bereichs bezeichnet werden. Mit anderen Worten: in verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der zweite Bereich der geometrische Rand des ersten Bereichs sein oder diesen aufweisen. In dem zweiten Bereich kann das optoelektronische Bauelement 102 einen Knick 116 oder eine Krümmung 116 aufweisen. Dadurch kann beispielsweise bei einem strahlungsemittierenden optoelektronischen Bauelement 102 der Anteil an elektromagnetischer Strahlung 110 (siehe 1b) erhöht werden, der in den Wellenleiter 104 eingekoppelt wird, beispielsweise im Bereich des Knicks 116 (dargestellt).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement lateral strukturiert sein, beispielweise derart, dass das optoelektronische Bauelement 102 in dem Bereich des Knicks 116 frei ist von organischer funktioneller Schichtenstruktur (nicht dargestellt; siehe 6a, b), beispielsweise in dem im Bereich des Knicks 116 in dem optoelektronischen Bauelement 102 eine Grabenstruktur in den Schichten des optoelektronischen Bauelements 102 ausgebildet ist. Mittels eines solchen strukturierten optoelektronischen Bauelementes 102 kann der Wellenleiter 104 formschlüssig mit dem optoelektronischen Bauelement 102 umformt werden. Dadurch kann die Dichte an elektromagnetischer Strahlung 110 in dem Wellenleiter 104, beispielsweise im Bereich des Knicks 116, mittels des Umformens des Knicks mit dem optoelektronischen Bauelement 102 erhöht werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann/können eine oder mehrere Stirnflächen des (flächigen) ersten Bereichs des Wellenleiters 104 mit einer oder mehreren organischen Leuchtdiode/n 102 optisch und/oder schlüssig optisch gekoppelt sein, wobei jede der einen oder mehreren organischen Leuchtdiode/n 102 einen Knick 116 oder eine Krümmung 116 aufweist. Mit anderen Worten: In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine oder mehrere organische Leuchtdiode(n) 102 als seitliche Flächenlichtquellen 102 um den Wellenleiter 104 angeordnet sein (dargestellt: eine organische Leuchtdiode 102). Der Knick 116 oder die Krümmung 116 kann beispielsweise mittels einer selbstklebenden organischen Leuchtdiode 102 ausgebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Wellenleiter 104 transparent oder transluzent ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Wellenleiter 104 als optische Kavität oder optischer Resonator für das optoelektronische Bauelement 102 eingerichtet oder ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann/können eine oder mehrere Flächen des Wellenleiters 104 eine Spiegelstruktur aufweisen (nicht dargestellt), beispielsweise im (flächigen) ersten Bereich des Wellenleiters und/oder im zweiten Bereich. Die Spiegelstruktur kann beispielsweise teilweise rückstreuend und/oder spiegelnd reflektierend sein, beispielsweise teilweise durchlässig; totalreflektierend; beispielsweise ein optisches Gitter, ein photonischer Kristall, beispielsweise mittels einer dielektrischen Schichtenstruktur mit mehreren dielektrischen Schichten unterschiedlicher Brechzahl; und/oder ein Spiegel, beispielsweise eine metallische Beschichtung des Wellenleiters.
Mittels einer einseitigen Spiegelstruktur auf dem (flächigen) ersten Bereich des Wellenleiters 104 (nicht dargestellt) kann die Abstrahlcharakteristik der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 verändert werden. Beispielsweise kann das Abstrahlen von Lichts von der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 in die erste Richtung 106 zu Gunsten erhöhter Emission in die zweite Richtung 108 verschoben werden.
Das wenigstens eine optoelektronische Bauelement 102, das den Wellenleiter 104 umgibt, beispielsweise die organische Leuchtdiode 102, kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine oder mehrere optoelektronische Bauelemente-Einheiten (siehe 4b) auf einem gemeinsamen Träger aufweisen. Im Falle von vereinzelten optoelektronischen Bauelemente-Einheiten auf einem gemeinsamen Träger können die optoelektronischen Bauelemente-Einheiten in einer elektrischen Reihen- und/oder Parallelschaltung elektrisch miteinander verbunden sein, beispielsweise um ein Bestromen der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 über nur zwei externe Anschlüsse zu ermöglichen.
1b zeigt eine Innenansicht der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 gemäß 1a ohne Darstellung des Wellenleiters 104. Schematisch dargestellt sind die von dem optoelektronischen Bauelement 102 in den Wellenleiter 104 bereitgestellte elektromagnetische Strahlung 110 und der optisch aktive Bereich 112 des optoelektronischen Bauelementes 102, beispielsweise einer organischen Leuchtdiode 102.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine organische Leuchtdiode 102 als ein sogenannter Bottom-Emitter und/oder Top-Emitter ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine organische Leuchtdiode 102 als eine transparente OLED 102 ausgebildet sein oder als eine gestackte OLED 102 mit mehreren Emitterschichten (siehe 6), die beispielsweise eine Zwischenelektrode oder eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (charge generation layer – CGL) zwischen zwei benachbarten organischen funktionellen Schichtenstrukturen (siehe 6) aufweist und Licht in unterschiedliche Richtungen emittiert. Eine optoelektronische Bauelementevorrichtung mit organischen Leuchtdioden, die Licht in beide Richtungen emittieren, d.h. beispielsweise transparent ist und/oder zwei in entgegengesetzte Richtung emittierende optisch aktive Flächen aufweist; kann mit dem Wellenleiter 104 beispielsweise eine dreidimensional geformte Lichtquelle 100 bilden, die Licht im Wesentlichen (bis auf den Bereich der Halterung und/oder Kontaktierung der optoelektronischen Bauelementevorrichtung – nicht dargestellt) in alle Richtung abstrahlen kann.
1c zeigt eine schematische Darstellung zum Ausbilden einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Dargestellt sind ein Wellenleiter 104 und ein optoelektronisches Bauelement 102 in Form einer flexiblen Flächenbeleuchtung 102, beispielsweise eine flexible organische Leuchtdiode 102. Der Wellenleiter 104 kann beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 1a, b und/oder 2 bis 6 ausgebildet sein. Die flexible Flächenbeleuchtung 102 kann beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen des optoelektronischen Bauelementes 102 der Beschreibung der 1a, b und/oder 2 bis 6 ausgebildet sein.
Die Flexibilität der Flächenbeleuchtung 102 ermöglicht es, den Wellenleiter 104 mit dem optisch aktiven Bereich 112 der flexiblen Flächenbeleuchtung 102 wenigstens teilweise zu umgeben, beispielsweise zu umformen. Dadurch können beispielsweise die Kanten 116, Ecken 116 und/oder Rundungen 116 des Wellenleiters 104 mit der flexiblen Flächenbeleuchtung 102 umformt werden, sodass das optoelektronische Bauelement an den 116, Ecken 116 und/oder Rundungen 116 des Wellenleiters 104 elektromagnetische Strahlung in den Wellenleiter 104 bereitstellen kann oder aus dem Wellenleiter 104 aufnehmen kann.
Zum Ausbilden einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 kann die flexible Flächenbeleuchtung 102 mit dem Wellenleiter schlüssig verbunden werden (dargestellt mittels des“+“ Zeichens mit dem Bezugszeichen 114), beispielsweise stoffschlüssig, beispielsweise auf den Wellenleiter 104 aufgeklebt werden. Die schlüssige Verbindung sollte derart eingerichtet sein, dass die flexible Flächenbeleuchtung 102 optisch an den Wellenleiter 104 koppelt, beispielsweise indem der Klebstoff der stoffschlüssigen Verbindung wenigstens teilweise transmittierend ausgebildet ist und beispielsweise einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als der Brechungsindex der freiliegenden Oberfläche des optoelektronischen Bauelementes 102 (siehe 6) und größer oder gleich dem Brechungsindex des Wellenleiters 104 ist. Weitere Ausführungsbeispiele des Klebstoffes sind in 6 gezeigt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist auf dem optoelektronischen Bauelement 102 vor dem Koppeln mit dem Wellenleiter bereits eine Klebstoffschicht (siehe 6) ausgebildet, d.h. auf dem optisch aktiven Bereich 112 des optoelektronischen Bauelementes 102. Dadurch kann ein selbstklebendes, mechanisch flexibles, optoelektronisches Bauelement 102 ausgebildet werden, mit dem ein Anformen an einen dreidimensional geformten Wellenleiter 104 ermöglicht wird, beispielsweise mittels eines Krümmens oder Knickens des selbstklebenden, mechanisch flexiblen, optoelektronischen Bauelementes 102. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Klebstoffschicht auf dem optisch aktiven Bereich 112 des optoelektronischen Bauelementes 102 vor dem Ausbilden 114 der optoelektronischen Bauelementevorrichtung mit einer abziehbaren Abdeckung (nicht gezeigt) geschützt sein. Diese abziehbare Abdeckung kann beispielweise erst kurz vor dem Ausbilden 114 von dem Klebstofffilm abzogen werden. Die abziehbare Abdeckung kann die Klebstoffschicht vor Partikelkontaminationen schützen, beispielsweise Staub, die die optischen Eigenschaften (Lichtstreuung) und/oder die Adhäsions- und/oder Kohäsions-Eigenschaften der Klebstoffschicht nachteilig beeinflussen könnten.
Das optoelektronische Bauelement 102 kann mit diesem Klebstofffilm formschlüssig und/oder stoffschlüssig auf verschiedenen Wellenleitern platzsparend, formbar, einfach und somit kostengünstig angebracht werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Klebstoffschicht als Kopplungsstruktur zur optischen Ankopplung des von dem optoelektronischen Bauelement 102 emittierten Lichtes in den Wellenleiter 104 eingerichtet sein (siehe 6), beispielsweise transparent und/oder Brechungsindex-angepasst zur OLED ausgebildet sein.
2a–f zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele optoelektronischer Bauelementevorrichtungen.
Dargestellt sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele optoelektronischer Bauelementevorrichtungen 100 mit speziell ausgestalteten Wellenleitern 104, die bei einem strahlungsemittierenden optoelektronischen Bauelement 102 zu einem Einstellen einer gewünschten Abstrahlcharakteristik beitragen können. Die Abstrahlcharakteristik, die mit den gezeigten optoelektronischen Bauelementevorrichtungen 100 eingestellt werden kann, kann beispielsweise mit Punktlichtquellen nur schwierig umgesetzt werden.
Der Wellenleiter 104, die flexible Flächenbeleuchtung 102 und die Kopplungsstruktur bzw. der Klebstoff zwischen dem Wellenleiter und der flexiblen Flächenbeleuchtung 102 können beispielsweise gemäß der Ausgestaltungen der Beschreibungen der 1 und 3 bis 6 ausgebildet sein.
2a zeigt einen zylinderförmigen Wellenleiter 104, der im Randbereich, d.h. im zweiten Bereich, von einer flexiblen Flächenbeleuchtung 102 umgeben ist. Die flexible Flächenbeleuchtung 102 kann wenigstens teilweise die Stirnflächen und/oder wenigstens teilweise die Mantelfläche des Wellenleiters 104 umgeben, wobei die flexible Flächenbeleuchtung 102 wenigstens einen Knick 116 aufweist. In Abhängigkeit der Ausgestaltung der Oberflächen des Wellenleiters 104 (ohne flexible Flächenbeleuchtung 102) kann die optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 elektromagnetische Strahlung 106, 108 in unterschiedlicher Raumrichtungen, d.h. in unterschiedliche Bildebenen, bereitstellen (siehe 1a).
2b zeigt einen Wellenleiter 104 ähnlich einem Quader, wobei jedoch der zweite Bereich 204 des Wellenleiters 104 als abgerundete Seitenflächen des (flächigen) ersten Bereichs 202 des Wellenleiters 104 ausgebildet ist. Mit dem zweiten Bereich 204 ist wenigstens teilweise eine flexible Flächenbeleuchtung 102 optisch gekoppelt (dargestellt: zwei). Die flexible Flächenbeleuchtung 102 kann eine Krümmung 116 (dargestellt) oder einen Knick (nicht dargestellt) aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel kann wenigstens eine Seitenfläche 206 des Wellenleiters 104 wenigstens teilweise reflektierend ausgebildet sein, beispielsweise eine Spiegelstruktur aufweisen (nicht dargestellt). Mittels der Krümmung 116 und/oder dem Knick 116 kann die Kontaktfläche des Wellenleiters 104 mit dem optoelektronischen Bauelement 102 vergrößert werden hinsichtlich der Dicke des Wellenleiters 104 im ersten Bereich 202. Dadurch kann mittels der Ausgestaltung des zweiten Bereichs 204 die Dichte an elektromagnetischer Strahlung in dem ersten Bereich 202 vergrößert werden, beispielsweise im ersten Bereich je Einheitsfläche größer sein als auf dem optisch aktiven Bereich 112.
Die Krümmung 116 des optoelektronischen Bauelementes 102 kann eine beliebige Form aufweisen, die als eine Krümmung im mathematischen Sinne verstanden wird, beispielsweise wenigstens teilweise: konkav, konvex oder eine Mischformen.
2c zeigt einen hantelförmigen Wellenleiter 104 mit einem flächigen ersten Bereich 202 ähnlich einem Quader und einem zweiten Bereich 204 ähnlich einem Zylinder. Der zweite Bereich 204 kann teilweise oder vollständig von einer oder mehreren flexiblen Flächenbeleuchtungen 102 umgeben sein. Der Wellenleiter 104 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen einen oder mehrere zweite Bereiche 204 aufweisen (dargestellt zwei), mit denen eine oder mehrere flexible Flächenbeleuchtung/en 102 optisch und schlüssig gebunden ist/sind (dargestellt jeweils eine). Mittels eines hantelförmigen Wellenleiters 104 kann beispielsweise die Dicke des ersten Bereichs 202 reduziert werden bei einer vorgegebenen Dichte an elektromagnetischer Strahlung 110 (siehe 1b), die von einem optoelektronischen Bauelement 102 in den Wellenleiter 104 eingekoppelt werden soll. Dies wird dadurch erreicht, dass die optische Kontaktfläche des Wellenleiters 104 mit dem optoelektronischen Bauelement 102 im zweiten Bereich 204 mittels der zylinderförmigen Ausgestaltung der Kontaktfläche größer ist als dies bei einer Kontaktfläche der Fall wäre, die die Abmessungen des Querschnitts des ersten Bereichs 202 hätte. Der quaderformige erste Bereich 202 des Wellenleiters 104 kann dadurch als ein dünner Plattenbereich ausgebildet sein oder werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein derart geformter Wellenleiter 104 mittels eines Formguss eines Glases oder Kunststoffes ausgebildet werden. Hantelförmige Wellenleiter 104 können beispielsweise mittels eines Volumenverguss eines verflüssigten Glases, beispielsweise eines Glaslotes, oder eines Kunststoffes, beispielsweise eines Harzes oder eines Polyacryls, mit einer entsprechenden Negativform ausgebildet werden.
Der hantelförmige Wellenleiter kann jedoch auch mittels eines Aufklebens des zweiten Bereiches 204 auf den ersten Bereich 202 ausgebildet werden, wobei der Klebstoff wenigstens teilweise transparent oder transluzent ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein derart geformter Wellenleiter 104 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung der Struktur des ersten Bereiches 202 mit der Struktur des zweiten Bereiches 204 ausgebildet werden, beispielsweise einer Klebstoffverbindung. Die stoffschlüssige Verbindung kann dabei als Kopplungsstruktur für den ersten Bereich 202 und den zweiten Bereich 204 ausgebildet sein, beispielsweise einen Brechungsindex ungefähr gleich oder zwischen den Brechungsindizes der Strukturen des ersten Bereichs 202 und des zweiten Bereichs 204.
2d zeigt eine optoelektronische Bauelementevorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Dargestellt ist ein optoelektronisches Bauelement 102, das mittels eines Klebstoffes 208 mit einem Wellenleiter 104 optisch gekoppelt ist, wobei das optoelektronische Bauelement 102 eine Krümmung 116 aufweist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der zweite Bereich 204 mittels eines geformten Klebstoffes 208 und eines geformten optoelektronischen Bauelementes 102 gebildet werden.
2e zeigt ähnlich der Ausgestaltung der 2c einen hantelförmigen Wellenleiter 104, wobei der zweite Bereich 204 in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Vielecks gebildet ist, beispielsweise mit einer trapezförmigen Fläche als Seitenfläche der Struktur des zweiten Bereiches 204.
Die Flächenbeleuchtung 102 kann in diesem Ausführungsbeispiel einen Knick 116 aufweisen. Das optoelektronische Bauelement 102 kann beispielsweise mit zwei oder mehr Flächen des zweiten Bereichs 204 optisch mit dem ersten Bereich 202 gekoppelt sein.
2f zeigt einen Wellenleiter 104 in Form eines Polyeders, beispielsweise mit trapezförmigen Seitenflächen 206. Mittels der Innenwinkel der Seitenflächen des Wellenleiters 104 und der Anordnung des optoelektronischen Bauelementes 102 auf dem Wellenleiter 104 können für die Bereiche des optoelektronischen Bauelementes 102, die an den Knick 116 angrenzen, in dem Wellenleiter 104 unterschiedliche Einfallswinkel eingestellt werden.
Dadurch kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen das Mischungsverhältnis der Emissionsrichtungen 106, 108 eingestellt werden. Dadurch kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen beispielsweise eine multidirektional, beispielsweise omnidirektional, abstrahlende optoelektronische Bauelementevorrichtung 100 ausgebildet werden.
3a, b zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele optoelektronischer Bauelementevorrichtungen.
Zusätzlich zu einer der Ausgestaltung der optoelektronischen Bauelementevorrichtung der Beschreibungen der 1 und 2 kann im ersten Bereich 202, d.h. beispielsweise auf einer oder beiden optisch aktiven Fläche/n 206 des Wellenleiters 104, jeweils ein oder mehrere weitere (erste) optoelektronische Bauelemente 302 und/oder Spiegelstrukturen 304 angeordnet sein, d.h. optisch und schlüssig mit dem Wellenleiter 104 verbunden sein – dargestellt in 3a, b. Ein weiteres optoelektronisches Bauelement 302, das als optoelektronisches Bauelement und Spiegelstruktur eingerichtet sein soll, kann beispielsweise eine Spiegelstruktur auf der Rückseite des optoelektronischen Bauelementes aufweisen, d.h. der Seite, die nicht mit dem ersten Bereich schlüssig verbunden ist.
Das weitere optoelektronische Bauelement 302, das elektromagnetische Strahlung direkt in den ersten Bereich 202 einkoppelt, und keinen Knick oder keine Krümmung aufweist, kann auch als erstes optoelektronisches Bauelement 302 bezeichnet werden. Das optoelektronische Bauelement 102 im zweiten Bereich mit Knick 116 oder Krümmung 116 kann auch als zweites optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden.
Mehrere erste optoelektronische Bauelemente 302 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Ein zusätzliches optoelektronisches Bauelement 302 kann als eine anorganisches optoelektronisches Bauelement 302 oder ein organisches optoelektronisches Bauelement 302 ausgebildet sein, Das erste optoelektronische Bauelement 302 kann zum Aufnehmen und/oder Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein, beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung des optoelektronischen Bauelementes 102 im zweiten Bereich 204.
In einem Ausführungsbeispiel kann das erste optoelektronische Bauelement 302 im ersten Bereich 202 zum Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein oder derart betrieben werden, während das optoelektronische Bauelement 102 im zweiten Bereich 204 wenigstens teilweise zum Aufnehmen der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optoelektronischen Bauelement 302 in dem ersten Bereich 202 bereitgestellt wird, eingerichtet sein oder betrieben werden. In einem Ausführungsbeispiel kann das optoelektronische Bauelement 102 im zweiten Bereich 204 zum Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein oder derart betrieben werden, während das optoelektronische Bauelement 302 im ersten Bereich 202 wenigstens teilweise zum Aufnehmen der elektromagnetischer Strahlung, die von dem optoelektronischen Bauelement 102 in dem zweiten Bereich 204 bereitgestellt wird, eingerichtet sein oder betrieben werden. Dadurch kann das eine optoelektronische Bauelement als Detektor für das andere optoelektronische Bauelement verwendet werden, beispielsweise zum Messen von Alterungserscheinungen des jeweiligen strahlungsemittierenden optoelektronischen Bauelementes.
In 3b ist schematisch eine optoelektronische Bauelementevorrichtung 100 ohne Darstellung des Wellenleiters 104 gezeigt, um das erste optoelektronische Bauelement 302 und/oder die Spiegelstruktur 304 auf der Unterseite des Wellenleiters 104 zu veranschaulichen. Das erste optoelektronische Bauelement 302 und/oder die Spiegelstruktur 304 können/kann beispielsweise wenigstens teilweise auf einer optisch aktiven Fläche des Wellenleiters 104 ausgebildet sein, d.h. in/auf dem ersten Bereich 202 des Wellenleiters 104 ausgebildet sein und diesen somit wenigstens teilweise bedecken. Der erste Bereich 202 des Wellenleiters 104 mit erstem optoelektronischen Bauelement 302 und/oder Spiegelstruktur 304 kann im Bereich des ersten optoelektronischen Bauelementes 302 und/oder der Spiegelstruktur 304 optisch inaktiv werden, beispielsweise indem das erste optoelektronische Bauelement 302 und/oder die Spiegelstruktur 304 elektromagnetische Strahlung in die zweite Richtung 108 umlenken. Das erste optoelektronische Bauelement 302 kann beispielsweise die Leuchthomogenität der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 verbessern und/oder die maximal realisierbare optisch aktive Fläche des Wellenleiters 104 auf einer Seite erhöhen, beispielsweise indem das erste optoelektronische Bauelement 302 in dem Teil des ersten Bereiches 202 ausgebildet wird, indem die Dichte der elektromagnetischen Strahlung des zweiten optoelektronischen Bauelementes 102 unterhalb eines Schwellwertes ist.
4 zeigt optoelektronische Bauelementevorrichtungen, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
4a zeigt eine optoelektronische Bauelementevorrichtung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit einer ersten optoelektronische Bauelementevorrichtung-Einheit 100a und wenigstens eine zweite optoelektronische Bauelementevorrichtung-Einheit 100b (4a), wobei zwei benachbarte optoelektronische Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b miteinander schlüssig verbunden sind, beispielsweise optisch in Reihe, beispielsweise formschlüssig und/oder stoffschlüssig. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b gemäß einer der Ausgestaltungen der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 der Beschreibungen der 1 bis 3 ausgebildet sein, beispielsweise ein optoelektronisches Bauelement 102a, b und einen Wellenleiter 104a, b gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibungen der 1 bis 3 aufweisen. Zwischen der ersten optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheit 100a und der zweiten optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheit 100b kann eine Verbindungsstruktur 402 ausgebildet sein.
Mittels der optischen Reihenschaltung mehrerer optoelektronische Bauelementevorrichtung-Einheit 100a, b kann die homogene Leuchtfläche der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 vergrößert werden und/oder – in Abhängigkeit der Ausgestaltung des zweiten Bereichs des Wellenleiters und/oder der Verbindungsstruktur 402 – dreidimensional geformte optoelektronische Bauelementevorrichtungen ausgebildet werden, beispielsweise indem die Flächennormalen der ersten Bereiche der optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b unterschiedliche Richtungen aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement 102b zwischen zwei benachbarten Wellenleitern 104a, b als ein einseitig emittierendes optoelektronisches Bauelement 102b, als ein beidseitig emittierendes optoelektronisches Bauelement 102b oder eine Rücken-an-Rücken Anordnung zweier einseitig emittierender Flächenbeleuchtungen 102 ausgebildet sein. In einem Ausführungsbeispiel können die optoelektronischen Bauelemente 102a, b der optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b als einseitig emittierende optoelektronischen Bauelemente 102a, b ausgebildet sein, beispielsweise als Bottom-Emitter oder Top-Emitter (siehe 6). In einem Ausführungsbeispiel können die optoelektronischen Bauelemente 102a, b der optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b transmittierend ausgebildet sein oder eine Spiegelstruktur aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verbindungsstruktur 402 zum elektrischen Kontaktieren einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheit eingerichtet sein (siehe 6), beispielsweise als eine Elektrode der zweiten optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100b ausgebildet sein oder mit dieser elektrisch verbunden sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verbindungsstruktur 402 als eine Wärmeverteilungsstruktur einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheit ausgebildet sein, beispielsweise als eine Metallschicht mit einem lateralen Wärmeleitwiderstand kleiner als 1000 K/W, beispielsweise eine wenigstens 100 µm dicke Metallschicht, beispielsweise aus Gold, Silber, Aluminium, Kupfer, Chrom und/oder einem Material einer der Elektroden des optoelektronischen Bauelementes 102 (siehe 6).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verbindungsstruktur 402 als eine Spiegelstruktur ausgebildet sein oder eine solche aufweisen. Bei einem optoelektronischen Bauelement 102a, b, das als ein Bottom-Emitter oder Top-Emitter ausgebildet ist kann die Rückseite der optisch aktiven Fläche reflektierend hinsichtlich elektromagnetischer Strahlung ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die reflektierende Rückseite des optoelektronischen Bauelementes 102b der zweiten optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100b als Spiegelstruktur 402 des optoelektronischen Bauelementes 102a der ersten optoelektronischen Bauelemente-Einheit 100a wirken.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verbindungsstruktur 402 auch als Kopplungsstruktur 402 bezeichnet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verbindungsstruktur 402 als eine stoffschlüssige Verbindung und/oder thermische Verbindung ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verbindungsstruktur 402 als ein Klebstoff 402 ausgebildet sein, beispielsweise gemäß einer Ausgestaltung des Klebstoffs 208 der Beschreibung der 6. Bei einem optoelektronischen Bauelement 102a, b, das elektromagnetische Strahlung in beide Richtungen emittiert oder absorbiert, kann die Verbindungsstruktur 402 eine optische Kopplung eines optoelektronischen Bauelementes in den ersten Wellenleiter 104a und in den zweiten Wellenleiter 104b ermöglichen. Die zweiten Bereich 204 der Wellenleiter 104a, b können beispielsweise komplementär ausgebildet sein, beispielsweise komplementäre Knicke und/oder komplementäre Krümmungen aufweisen. Dadurch können die zweiten Bereiche der optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, b als formschlüssige Verbindung der optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, b wirken.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b gleiche oder unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen, beispielsweise Licht mit einer unterschiedlichen Farbvalenz bereitstellen oder aufnehmen, beispielsweise unterschiedliche Emissionsspektren (Farbvalenzen) aufweisen, beispielsweise rotes, grünes, blaues, weißes Licht emittieren.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelementevorrichtung-Einheiten 100a, 100b bauelementeindividuell oder in Gruppen angesteuert werden. Dadurch kann die Farbvalenz des Lichtes, welches von den Wellenleiter 104a, b bereitgestellt wird, mittels der Ansteuerung der optoelektronischen Bauelemente 102a, b eingestellt werden, beispielsweise in einer Anwendung der optoelektronischen Bauelementevorrichtung als Stimmungslicht (Mood-Light) oder in der Lichttherapie.
4b zeigt eine optoelektronische Bauelementevorrichtung 410 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit einem optoelektronischen Bauelement 102, das zwei oder mehr optoelektronische Bauelement-Einheiten 102A, B, C aufweist (dargestellt: drei), wobei das optoelektronischen Bauelement 102 und/oder die zwei oder mehr optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102A, B, C wenigstens eine Krümmung und/oder wenigstens einen Knick aufweisen/aufweist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102A, B, C hinsichtlich einander gleiche oder unterschiedliche optoelektronische Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine erste elektromagnetische Strahlung 408A, eine zweite elektromagnetische Strahlung 408B bzw. eine dritte elektromagnetische Strahlung 408C bereitstellen und/oder aufnehmen.
Die elektromagnetische Strahlung 408A, B, C können beispielsweise einen gleichen oder unterschiedlichen Farbort oder eine unterschiedliche Farbvalenz aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel kann die erste elektromagnetische Strahlung 408A mit einem blauen Licht, die zweite elektromagnetische Strahlung 408B mit einem grünen Licht und die dritte elektromagnetische Strahlung 408C mit einem roten assoziiert werden, wobei die Reihenfolge der elektromagnetischen Strahlung 408A, B, C in einer beliebigen Permutation der dargestellten Ausgestaltung bereitgestellt oder aufgenommen werden kann. Mittels mehrerer Bauelement-Einheiten 102A, B, C kann mit der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 410 beispielsweise lokal farblich unterschiedliches Licht emittiert werden, beispielsweise zur Wiedergabe oder Darstellung einer Information, beispielsweise eines Piktogramms, eines Ideogramms und/oder eines Schriftzugs. Bei einem transparenten oder transluzenten Wellenleiter kann mittels der Mischung der elektromagnetischen Strahlung 408A, B, C beispielsweise ein weißes Licht in die Bildebene(n) der optoelektronischen Bauelementevorrichtung emittiert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102A, B, C hinsichtlich einander unterschiedlich oder gleich angesteuert werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die erste optoelektronische Bauelement-Einheit 102A als Fotodetektor für die bereitgestellte elektromagnetische Strahlung 408B, C der anderen optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102B, C betrieben werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102A, B, C derart gesteuert werden, dass die Anzahl der lichtemittierenden optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102A, B, C und/oder die Zeit, in der die optoelektronischen Bauelement-Einheiten 102A, B, C Licht emittieren, proportional zu einem Dimmgrad der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 410 sind/ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Wellenleiter 104 strukturiert sein, beispielsweise mehrere Wellenleiter-Einheiten 104A, B, C aufweisen (dargestellt: drei). Die mehreren Wellenleiter-Einheiten 104A, B, C können gleiche oder unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen, beispielsweise einen unterschiedlichen Brechungsindex, eine unterschiedliche Polarisation, unterschiedliche Streuung und/oder eine unterschiedliche Strukturierung. Mittels mehrerer Wellenleiter-Einheiten 104A, B, C kann mit der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 410 beispielsweise lokal farblich unterschiedliches Licht emittiert werden, beispielsweise zur Wiedergabe oder Darstellung einer Information, beispielsweise eines Piktogramms, eines Ideogramms und/oder eines Schriftzugs.
In einem Ausführungsbeispiel kann die erste elektromagnetische Strahlung 408A in der ersten Wellenleiter-Einheiten 104A, die zweite elektromagnetische Strahlung 408B in der zweiten Wellenleiter-Einheiten 104B und die dritte elektromagnetische Strahlung 408C in der dritten Wellenleiter-Einheiten 104C geführt werden.
5a–c zeigen optoelektronische Bauelementevorrichtungen 500, 510, 520 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann der Wellenleiter 104 und/oder die Flächenbeleuchtung 102 mit einer Wärmeverteilungsstruktur 502 in einem thermischen Kontakt stehen, beispielsweise von einer Wärmeverteilungsstruktur 502 wenigstens teilweise umgeben sein, beispielsweise wenigstens teilweise im zweiten Bereich (5a–c).
In einem Ausführungsbeispiel kann das optoelektronische Bauelement 102 wenigstens teilweise im zweiten Bereich 204 ausgebildet sein und die Wärmeverteilungsstruktur 502 wenigstens teilweise im zweiten Bereich 204 und wenigstens teilweise im ersten Bereich 202 (5a).
In einem Ausführungsbeispiel kann das optoelektronische Bauelement 102 wenigstens teilweise im zweiten Bereich 204 und wenigstens teilweise im ersten Bereich 202 ausgebildet sein und die Wärmeverteilungsstruktur 502 wenigstens teilweise im zweiten Bereich 204 und wenigstens teilweise im ersten Bereich 202, wobei wenigstens ein Teil des ersten Bereiches einen direkten thermischen Kontakt mit der Wärmeverteilungsstruktur 502 aufweist (5b).
In einem Ausführungsbeispiel kann das optoelektronische Bauelement 102 wenigstens teilweise im zweiten Bereich 204 und wenigstens teilweise im ersten Bereich 202 ausgebildet sein und die Wärmeverteilungsstruktur 502 wenigstens teilweise im zweiten Bereich 204 und wenigstens teilweise im ersten Bereich 202 (5c).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Wärmeverteilungsstruktur 502 als eine wärmeverteilende Folie, d.h. als eine thermisch hochleitfähige Folie (Heatspreader-Folie), ausgebildet sein. Dadurch kann die Wärme von dem optoelektronischen Bauelement 102 an einer Seite des Wellenleiters 104 über einen größeren Bereich des Wellenleiters 104 verteilt werden, beispielsweise über den gesamten Wellenleiter.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Wärmeverteilungsstruktur 502 spiegelnd und/oder rückstreuend ausgebildet sein, beispielsweise als eine Spiegelstruktur, beispielsweise in dem die Wärmeverteilungsstruktur 502 als eine wenigstens 100 µm dicke Metallschicht ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise eine einseitige Lichtemission 106 der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 500, 510, 520 realisiert werden, beispielsweise ohne eine zusätzliche Spiegelfläche oder Spiegelstruktur zu benötigen.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Wärmeverteilungsstruktur 502 zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelementes 102 eingerichtet sein, beispielsweise mit wenigstens einer Elektrode des optoelektronischen Bauelementes 102 verbunden sein oder als eine solche ausgebildet sein.
6a, b zeigen schematische Querschnittsansicht optoelektronische Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Dargestellten sind zwei Ausführungsbeispiele einer Flächenbeleuchtung 102, die an einen Wellenleiter 106 schlüssig und optisch gekoppelt ist. Dargestellt sind schematische Querschnittsansichten einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 aufweisend: ein optoelektronisches Bauelement 102 auf oder über einem Lichtwellenleier 104. Das optoelektronische Bauelement 102 ist optisch mit dem Wellenleiter 104 gekoppelt, beispielsweise außerdem stoffschlüssig, beispielsweise mittels einer Klebstoffschicht 612, 208.
In die Schicht des Klebstoffs 612, 208 (auch bezeichnet als Kleberschicht) können in verschiedenen Ausführungsbeispielen noch lichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen können. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können als lichtstreuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (SiO₂), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga₂O_x) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel, Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel, oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff derart eingerichtet sein, dass er selbst einen Brechungsindex aufweist, der kleiner oder größer ist als der Brechungsindex des Wellenleiters 104 oder der Brechungsindex als die freiliegende Schicht des optoelektronischen Bauelementes 102. Der Unterschied des Brechungsindex des Klebstoffes zu dem Brechungsindex des Wellenleiters 104 oder der freiliegenden Schicht des optoelektronischen Bauelementes 102 kann beispielsweise größer als 0,05 sein, beispielsweise größer als 0,1, beispielsweise größer als 0,2. Ein Klebstoff kann beispielsweise ein niedrigbrechender Klebstoff sein wie beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. In einer Ausgestaltung kann ein Klebstoff beispielsweise ein hochbrechender Klebstoff sein der beispielsweise hochbrechende, nichtstreuende Partikel aufweist und einen schichtdickengemittelten Brechungsindex aufweist, der ungefähr dem schichtdickengemittelten Brechungsindex der organisch funktionellen Schichtenstruktur entspricht, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,7 bis ungefähr 2,0. Weiterhin können mehrere unterschiedliche Klebstoffe vorgesehen sein, die eine Kleberschichtenfolge bilden.
Zum Erhöhen des Brechungsindexes des Klebstoffes können dem Klebstoff beispielsweise Partikel aus einem hochbrechenden Metalloxid, beispielsweise TiO₂, Al₂O₃; hinzugefügt werden. Die Partikel können beispielsweise einen mittleren Durchmesser d50 von kleiner als ungefähr 100 nm aufweisen, beispielsweise ungefähr 50 nm. Dadurch können die Partikel den schichtdickengemittelten Brechungsindex der Klebstoffschicht erhöhen, ohne als Streuzentren zu wirken. Bei Partikeln mit einem Durchmesser von mehr als 100 nm, beispielsweise mit einem Durchmesser von ungefähr 0,5 µm bis ungefähr 5 µm können die Partikel zusätzlich zu der Erhöhung des schichtdickengemittelten Brechungsindexes des Klebstoffes als Streuzentren für Licht wirken. Dadurch kann beispielsweise der Anteil an Licht, der aus dem lichtemittierenden Bauelement 102 in den Wellenleiter 104 ausgekoppelt wird, erhöht werden. Die Erhöhung der Lichtauskopplung wird beispielsweise mittels eines Änderns des Einfallswinkels von Licht an einer Grenzfläche unter den Betrag der Totalreflexion an dieser Grenzfläche erreicht.
Zum Erniedrigen des Brechungsindexes des Klebstoffes können dem Klebstoff beispielsweise Hohlräume hinzugefügt werden, beispielsweise indem dem Klebstoff poröse Partikel zugefügt werden oder Hohlräume in dem Klebstoff ausgebildet werden, beispielsweise mittels eines Sol-Gel-Prozess. Die Hohlräume können beispielsweise einen mittleren Durchmesser d50 von kleiner als ungefähr 100 nm aufweisen, beispielsweise ungefähr 50 nm. Dadurch können die Hohlräume den schichtdickengemittelten Brechungsindex der Klebstoffschicht erniedrigen, ohne als Streuzentren zu wirken. Bei Hohlräume mit einem Durchmesser von mehr als 100 nm, beispielsweise mit einem Durchmesser von ungefähr 0,5 µm bis ungefähr 5 µm können die Hohlräume zusätzlich zu der Erniedrigung des schichtdickengemittelten Brechungsindexes des Klebstoffes als Streuzentren für Licht wirken. Dadurch kann beispielsweise der Anteil an Licht, der aus dem lichtemittierenden Bauelement 102 in den Wellenleiter 104 ausgekoppelt wird, erhöht werden. Die Erhöhung der Lichtauskopplung wird beispielsweise mittels eines Änderns des Einfallswinkels von Licht an einer Grenzfläche unter den Betrag der Totalreflexion an dieser Grenzfläche erreicht.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff 208 optional sein, beispielsweise indem das optoelektronische Bauelement 102 auf dem Wellenleiter 104 ausgebildet wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff 208 bei einem lichtemittierenden Bauelement 102 einen Brechungsindex aufweisen, dessen Betrag größer oder gleich dem Betrag des Brechungsindexes des Wellenleiters 104 ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff 208 bei einem lichtabsorbierenden Bauelement 102 einen Brechungsindex aufweisen, dessen Betrag kleiner oder gleich dem Betrag des Brechungsindexes des Wellenleiters 104 ist. Ein solcher Klebstoff 208 kann auch als Brechungsindex angepasster Klebstoff bezeichnet werden. Dadurch kann die Reflexion von elektromagnetischer Strahlung an der Grenzfläche des Klebstoffes 208 mit dem Wellenleiter 104 reduziert werden, d.h. die Einkopplung in Wellenleiter 104 oder in das optoelektronische Bauelement 102 verbessert werden. Dadurch kann die Effizienz der optoelektronischen Bauelementevorrichtung 100 verbessert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff 208 auch als Kopplungsstruktur 208 oder optische Kopplungsstruktur 208 bezeichnet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff 208 beispielsweise als ein Druck empfindlicher Klebstoff (pressure sensitive adhesive – PSA) ausgebildet sein. Dadurch ist eine Verklebung mittels eines Ausübens eines Drucks auf die zu verklebenden Bauelemente (102, 104) möglich. Dadurch kann ein Erhitzen der Klebstoffverbindung oder ein Bestrahlen der Klebstoffverbindung mit UV-Strahlung vermieden, wodurch die organischen Schichten des optoelektronischen Bauelementes 102 beschädigt werden könnten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff 208 Chromophore aufweisen, die partiell das von dem optoelektronischen Bauelement 102 emittierte (weiße oder monochrome) Licht in einen anderen Wellenlängenbereich konvertieren. Dadurch kann eine Verbesserung des Farbwiedergabewertes (CRI) oder spektrale Bereiche (wie bspw. Tiefrot) eingestellt werden, die durch kommerziell erhältliche Emittermaterialien nicht erreicht werden können.
Das optoelektronische Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen einen Träger 602, und einen elektrisch aktiver Bereich mit einer ersten Elektrode 604, einer organischen funktionellen Schichtenstruktur 608 und einer zweiten Elektrode 610 wie sie im Folgenden näher beschrieben werden. Der Bereich des optoelektronischen Bauelementes 102, der elektromagnetische Strahlung aufnehmen oder bereitstellen kann, kann als optisch aktiver Bereich 112 des optoelektronischen Bauelementes 102 bezeichnet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement 102 als eine organische Leuchtdiode 102 (oder auch als lichtemittierendes Bauelemente 102 gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen) als ein so genannter Top- und Bottom-Emitter eingerichtet sein. Ein Top- und Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, ausgebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement 102 als ein organischer Fotodetektor (oder auch als lichtabsorbierendes Bauelement 102 gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen) eingerichtet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement 102 als eine organische Leuchtdiode 102 und/oder als organischer Fotodetektor 102 eingerichtet sein, beispielsweise kann eine organische Leuchtdiode im Rückwertsbetrieb als organischer Fotodetektor 102 betrieben werden.
Allgemein kann das optoelektronische Bauelement 102 zu einem Aufnehmen und/oder Bereitstellen elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein, wobei das optoelektronische Bauelement 102 eingerichtet ist, eine elektrische Energie aus einer aufgenommenen elektromagentischen Strahlung zu erzeugen und/oder eine elektromagnetische Strahlung aus einer bereitgestellten elektrischen Energie zu erzeugen.
Nachfolgend wird das optoelektronische Bauelement 102 am Beispiel eines lichtemittierenden Bauelementes 102 veranschaulicht.
Das optoelektronische Bauelement 102 kann einen Träger 602 aufweisen. Der Träger 602 kann beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente, dienen. Der Träger 602 kann beispielsweise transparent, transluzent oder opak ausgebildet sein. Ein transparenter oder transluzenter Träger 102 kann beispielsweise bei einem transparenten optoelektronischen Bauelement 102 verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Träger 102 jedoch auch als Abdeckung 102 bezeichnet werden.
Der Träger 602 kann beispielsweise Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP)) aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 602 kann eines oder mehrere der oben genannten Materialien aufweisen. Der Träger 602 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein.
Der Träger 602 kann ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl.
Ein Träger 602 aufweisend ein Metall oder eine Metallverbindung kann auch als eine Metallfolie oder eine metallbeschichtete Folie ausgebildet sein.
Der Träger 602 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein. Bei einem Träger 602, der ein Metall aufweist, kann das Metall beispielsweise als eine dünne Schicht transparente oder transluzente Schicht ausgebildet sein und/oder das Metall ein Teil einer Spiegelstruktur sein (nicht dargestellt).
Der Träger 602 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein. Ein Träger 602, der einen mechanisch rigiden Bereich und einen mechanisch flexiblen Bereich aufweist, kann beispielsweise strukturiert sein, beispielsweise indem der Träger 102 im rigiden Bereich und im flexiblen Bereich eine unterschiedliche Dicke aufweist.
Ein mechanisch flexibler Träger 602 oder der mechanisch flexible Bereich kann beispielsweise als eine Folie ausgebildet sein, beispielsweise eine Kunststofffolie, Metallfolie oder ein dünnes Glas.
Auf oder über dem Träger 602 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen optional eine Barriereschicht 606 angeordnet sein, beispielsweise auf der Seite der organischen funktionellen Schichtenstruktur 608 (dargestellt) und/oder auf der Seite, die der organischen funktionellen Schichtenstruktur 608 abgewandt ist (nicht dargestellt).
Die Barriereschicht 606 kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann die Barriereschicht 606 mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (atomic layer deposition – ALD) und/oder einem Moleküllagenabscheideverfahrens (molecular layer deposition – MLD) ausgebildet werden.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann die Barriereschicht 606 zwei oder mehr gleiche und/oder unterschiedliche Schichten, oder Lagen aufweisen, beispielsweise nebeneinander und/oder übereinander, beispielsweise als eine Barriereschichtstruktur oder ein Barrierestapel, beispielsweise strukturiert. Ferner kann die Barriereschicht 606 in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 40 nm.
Auf oder über der Barriereschicht 606 (oder, wenn die Barriereschicht 606 nicht vorhanden ist, auf oder über dem Träger 602) kann ein elektrisch aktiver Bereich des lichtemittierenden Bauelements 102 angeordnet sein. Der elektrisch aktive Bereich kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 102 verstanden werden, in dem ein elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 102 fließt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich eine erste Elektrode 604, eine zweite Elektrode 610 und eine organische funktionelle Schichtenstruktur 608 aufweisen, wie es im Folgenden noch näher erläutert wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Barriereschicht (oder, wenn die Barriereschicht nicht vorhanden ist (dargestellt), auf oder über dem Träger 602) die erste Elektrode 604 (beispielsweise in Form einer ersten Elektrodenschicht 604) aufgebracht sein.
Die erste Elektrode 604 (im Folgenden auch als untere Elektrode 604 bezeichnet) kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs. Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO₂, oder In₂O₃ gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn₂SnO₄, CdSnO₃, ZnSnO₃, MgIn₂O₄, GaInO₃, Zn₂In₂O₅ oder In₄Sn₃O₁₂ oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 604 ein Metall aufweisen; beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 604 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 604 eines oder mehrere der folgenden Materialien vorsehen alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Materialien: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner kann die erste Elektrode 604 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste Elektrode 604 und das Träger 602 transluzent oder transparent ausgebildet sein. In dem Fall, dass die erste Elektrode 604 aus einem Metall gebildet wird, kann die erste Elektrode 604 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm. Weiterhin kann die erste Elektrode 604 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 604 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann für den Fall, dass die erste Elektrode 604 aus einem leitfähigen transparenten Oxid (TCO) gebildet wird, die erste Elektrode 604 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm.
Ferner kann für den Fall, dass die erste Elektrode 604 aus beispielsweise einem Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder von Graphen-Schichten und Kompositen gebildet wird, die erste Elektrode 604 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
Die erste Elektrode 604 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
Die erste Elektrode 604 kann einen ersten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt), beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an den Träger 602 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar der ersten Elektrode 604 zugeführt werden oder sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein.
Für den Fall, dass der Träger 602 opak und/oder reflektierend ausgebildet ist, kann die erste Elektrode 604 beispielsweise opak und/oder reflektierende ausgebildet sein, beispielsweise als ein Metallfilm mit Aluminium, Silber und/oder Magnesium, und einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dicker.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann die erste Elektrode 604 und/oder der Träger 602 als Wärmeverteilungsstruktur eingerichtet sein, beispielsweise ein Produkt aus spezifischer Wärmeleitfähgikeit und Schichtdicke von größer als ungefähr 0,01 mW/K, beispielsweise größer als ungefähr 1 mW/K, beispielswiese in einem Bereich von ungefähr 10 mW/K bis ungefähr 100 mW/K aufweisen. Dadurch kann die Abwärmeverteilung des optoelektronischen Bauelementes 102 verbessert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann die erste Elektrode 604 und/oder der Träger 602 als Spiegelstruktur ausgebildet sein. Dadurch kann elektromagnetische Strahlung, die aus Richtung der organischen funktionellen Schichtenstruktur 608 kommt, in Richtung dieser umgelenkt werden.
Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich des lichtemittierenden Bauelements 102 eine organische funktionelle Schichtenstruktur 608, auch bezeichnet als eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 608, aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 604 aufgebracht ist oder wird.
Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 608 kann mehrere organische funktionelle Schichtenstrukturen aufweisen (nicht dargestellt). In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 608 mehr als zwei organische funktionelle Schichtenstrukturen aufweisen, beispielsweise 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder sogar mehr, beispielsweise mehr als 15.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die organischen funktionellen Schichtenstrukturen gleich oder unterschiedlich zueinander ausgebildet sein, beispielsweise ein gleiches oder unterschiedliches Emittermaterial aufweisen.
Bei mehreren organischen funktionellen Schichtenstrukturen können zwischen zwei direkt benachbarten organischen funktionellen Schichtenstrukturen eine jeweilige Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (engl.: Charge Generation Layer, CGL) und/oder eine Zwischenelektrode angeordnet ist.
Wie im Folgenden noch näher erläutert wird kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 608 eine oder mehrere Emitterschichten aufweisen, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschichten (in 6 nicht dargestellt) (auch bezeichnet als Lochtransportschicht(en)).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Elektronenleitungsschichten (auch bezeichnet als Elektronentransportschicht(en)) vorgesehen sein.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem lichtemittierenden Bauelement 102 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht(en) eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2,5-substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III), grün phosphoreszierendes Ir(ppy)₃ (Tris(2-phenylpyridin)iridium III), rot phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy)₃·2(PF₆) (Tris[4,4’-di-tert-butyl-(2,2’)-bipyridin]ruthenium(III)komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4,4-Bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), grün fluoreszierendes TTPA (9,10-Bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating), abscheidbar sind.
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete Emittermaterialien in anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorgesehen sind.
Die Emittermaterialien der Emitterschicht(en) des lichtemittierenden Bauelements 102 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 102 Weißlicht emittiert. Die Emitterschicht(en) kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht(en) auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht, einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht. Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Auch können die Emittermaterialien verschiedener organischer funktioneller Schichtenstrukturen so gewählt sein oder werden, dass zwar die einzelnen Emittermaterialien Licht unterschiedlicher Farbe (beispielsweise blau, grün oder rot oder beliebige andere Farbkombinationen, beispielsweise beliebige andere Komplementär-Farbkombinationen) emittieren, dass aber beispielsweise das Gesamtlicht, das insgesamt von allen organischen funktionellen Schichtenstrukturen emittiert wird und von der OLED nach außen emittiert wird, ein Licht vorgegebener Farbe, beispielsweise Weißlicht, ist.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 608 können allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen. Die eine oder mehreren elektrolumineszenten Schichten kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules“) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 608 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Alternativ können in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organischen funktionellen Schichtenstrukturen 608, eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Material für die Lochtransportschicht können beispielsweise tertiäre Amine, Carbazoderivate, leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
Auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur 608 kann die zweite Elektrode 610 (beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 610) aufgebracht sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 610 gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 604 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 604 und die zweite Elektrode 610 gleich oder unterschiedlich sein können. In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind Metalle besonders geeignet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 610 (beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten Elektrode 610), beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 2000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 1000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 100 nm beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
Die zweite Elektrode 610 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder mehreren der Materialien und mit der jeweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 604 beschrieben.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die erste Elektrode 604 und die zweite Elektrode 610 beide transluzent oder transparent ausgebildet. Somit kann das in 6 dargestellte lichtemittierende Bauelement 102 als Top- und Bottom-Emitter (anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes Bauelement 102) eingerichtet sein.
Die zweite Elektrode 610 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
Die zweite Elektrode 610 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten elektrischen Potential), bereitgestellt von der Energiequelle, anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V. Bei mehreren organischen funktionellen Schichtenstrukturen, die mittels einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur verbunden sind, kann das zweite elektrische Potential einen Wert aufweisen, der proportional zu der Anzahl der organischen funktionellen Schichtenstrukturen ist, beispielsweise einen Wert bis zu Netzspannung, beispielsweise 230 V.
6a zeigt eine schematische Darstellung einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Bei der optoelektronischer Bauelementevorrichtung ist auf der transparenten oder transluzenten zweiten Elektrode 610 eine Verkapselung ausgebildet, beispielsweise in Form einer Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 612.
Unter einer „Barrierendünnschicht“ bzw. einem „Barriere-Dünnfilm“ 612 kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 612 derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 612 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 612 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die Barrierendünnschicht 612 als Schichtstapel (Stack) ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht 612 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 612 können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines Moleküllagenabscheideverfahrens (molecular layer deposition (MLD); eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)) gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder eines plasmalosen Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)), oder mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition (CVD)) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)), oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer Barrierendünnschicht 612, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat“ bezeichnet werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer Barrierendünnschicht 612, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 612 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden, beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens.
Die Barrierendünnschicht 612 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0.1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barrierendünnschicht 612 mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 612 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
Die Barrierendünnschicht 612 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 612 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 612 (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 612) aus einem transluzenten oder transparenten Material (oder einer Materialkombination, die transluzent oder transparent ist) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 612 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 612 eines der nachfolgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Barrierendünnschicht 612 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 612 ein oder mehrere hochbrechende Materialien aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Materialien mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Barrierendünnschicht 612 elektrisch isolierend ausgebildet sein, beispielsweise SiN aufweisen, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 µm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 µm, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines nasschemischen Prozesses.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen Ausführungsbeispielen auch ganz auf eine Barrierendünnschicht 612 verzichtet werden kann. In solch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement beispielsweise eine weitere Verkapselungsstruktur aufweisen, wodurch eine Barrierendünnschicht 612 optional werden kann, beispielsweise eine Abdeckung, beispielsweise eine Kavitätsglasverkapselung.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Barrierendünnschicht 612 ein Kratzschutz 614 ausgebildet sein. Der Kratzschutz 614 kann transparent oder transluzent ausgebildet sein. Der Kratzschutz 614 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass der Brechungsindex einen Brechungsindex aufweist, der größer oder gleich dem Brechungsindex des Wellenleiters 104 und/oder des Klebstoffes 208 ist. Der Kratzschutz 614 kann beispielsweise ein Glas, einen Lack oder ein Harz aufweisen, beispielsweise in Form einer Schicht, einer Schichtenstruktur, einer Abdeckung und/oder einer Folie.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Kratzschutz 614 jedoch auch optional sein, d.h. das optoelektronische Bauelement 102 kann beispielswiese mit der Barrierendünnschicht 612 als freiliegende Oberfläche auf den Wellenleiter 104 aufgeklebt oder auflaminiert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der optisch transluzente Kratzschutz 614 eine Schichtdicke von größer als 1 µm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren µm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Kratzschutz einen Laminations-Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Kratzschutz 614 gemäß einer der Ausgestaltungen des Klebstoffes 208 ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der optional optisch funktionale Kratzschutz 614 mittels einer Klebstoffschicht, beispielsweise gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen der Klebstoffschicht 208, auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich fixiert sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf diesen Klebstoff verzichtet werden, beispielsweise in Ausgestaltungen, in denen der Kratzschutz, beispielsweise aus Glas, mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf die Barrierendünnschicht 612 aufgebracht wird.
In einer Ausgestaltung kann der Kratzschutz 614, beispielsweise aus Glas, beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl. glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des optoelektronischen Bauelementes 102 auf der Barrieredünnschicht 612 aufgebracht werden. Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der Barrierendünnschicht 612) in dem lichtemittierenden Bauelement 102 vorgesehen sein.
6b zeigt eine schematische Darstellung einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Auf oder über der zweiten Elektrode 610 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich kann optional noch eine Verkapselung 618, beispielsweise in Form einer Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 618 gebildet werden oder sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zusätzlich oder anstatt der Barrierendünnschicht 612 in 6a eine oder mehrere Ein-/Auskoppelschichten auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich ausgebildet sein, beispielsweise eine interne Auskoppelschicht 618 auf oder über der zweiten Elektrode 610.
Eine Auskoppelschicht kann für einen invertierten Strahlengang auch als Einkoppelschicht bezeichnet werden.
Die Ein-/Auskoppelschicht kann eine Matrix und darin verteilt Streuzentren aufweisen, wobei der schichtdickengemittelte Brechungsindex der Ein-/Auskoppelschicht größer ist als der schichtdickengemittelte Brechungsindex der Schicht, aus der die elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird, beispielsweise einen Brechungsindexunterschied aufweist, der größer ist als ungefähr 0,01; beispielsweise größer als ungefähr 0,05; beispielsweise größer ist als ungefähr 0,1.
Mit anderen Worten: die Matrix kann wenigstens eine Art streuender Zusätze aufweisen, sodass die Auskoppelschicht 618 zusätzlich eine streuende Wirkung bezüglich einfallender elektromagnetischer Strahlung in wenigstens einem Wellenlängenbereich ausbilden kann, beispielsweise mittels eines zur Matrix unterschiedlichen Brechungsindex der streuenden Partikel bzw. streuenden Zusätze und/oder eines Durchmessers, der ungefähr der Größe der Wellenlänge der zu streuenden Strahlung entspricht.
Die streuende Wirkung kann elektromagnetische Strahlung betreffen, die von einem organischen funktionellen Schichtensystem auf oder über der Auskoppelschicht 618 emittiert oder absorbierten wird, beispielsweise um die Lichtauskopplung oder Lichteinkopplung zu erhöhen.
In einer Ausgestaltung kann der Teil der Streuschicht oberhalb der Streuzentren eine Dicke gleich oder größer der Rauheit der obersten Lage der Streupartikel ohne Glas aufweisen, so dass wenigstens eine glatte Oberfläche ausgebildet wird, d.h. die Oberfläche kann eine geringe RMS-Rauheit (root mean square – Betrag der mittlere Abweichung) aufweisen, beispielsweise kleiner als 10 nm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Auskoppelschicht 618 eine Abdeckung 620 ausgebildet sein. Die Abdeckung 620 kann beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen des Kratzschutzes 614 oder des Trägers 602 ausgebildet sein. Bei einer Ausgestaltung der Abdeckung 620 als Kratzschutz 614 kann das lichtemittierende Bauelement 102 beispielsweise als Top-Emitter ausgebildet sein. Bei einer Ausgestaltung der Abdeckung 620 als Träger 602 kann das lichtemittierende Bauelement 102 beispielsweise als Bottom-Emitter ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Abdeckung 620 optional sein, beispielsweise falls das optoelektronische Bauelement 102 direkt auf dem Wellenleiter 104 ausgebildet ist und/oder das optoelektronische Bauelement 102 einen Träger 602 aufweist.
In einer Ausgestaltung kann die Auskoppelschicht 618 als ein optisches Gitter ausgebildet sein, wobei das Gitter eine strukturierte Schicht mit Bereichen mit niedrigem Brechungsindex aufweist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über dem Träger 602 eine Getter-Schicht angeordnet sein (nicht dargestellt) derart, dass die Getter-Schicht den elektrisch aktiven Bereich hermetisch bezüglich schädlicher Umwelteinflüsse abdichtet, beispielsweise die Diffusionsrate von Wasser und/oder Sauerstoff zu dem elektrisch aktiven Bereich hin reduziert, beispielsweise im Kratzschutz 614, der Abdeckung 620 und/oder der Auskoppelschicht 618, beispielsweise in einem optisch inaktiven Bereich des optoelektronischen Bauelementes 102.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Getter-Schicht transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein und eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 µm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren µm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Matrix der Getter-Schicht einen Laminations-Klebstoff aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die oben dargestellten Schichten und Schichtstrukturen lateral strukturiert sein, um eine Information, beispielsweise ein Piktogramm, ein Ideogramm und/oder ein Schriftzug; darzustellen oder wiederzugeben; beispielsweise die erste Elektrode 604, die organische funktionelle Schichtenstruktur 608 und/oder Teilschichten dieser; die zweite Elektrode 610, die Auskoppelschicht 618, der Kratzschutz 614 und/oder der Deckel 620. Ein Strukturieren kann beispielsweise ein Entfernen einer Schicht in einem Bereich aufweisen, ein Ausbilden einer Schicht mit einer anderen Schichtdicke und/oder stofflichen Zusammensetzung in einem Bereich als in einem anderen Bereich. Dadurch kann die von dem lichtemittierenden Bauelement 102 emittierte elektromagnetische Strahlung beispielsweise in den lateral strukturierten Bereichen unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen, beispielswiese eine unterschiedliche Helligkeit, Sättigung und/oder Farbe.
In einer Ausgestaltung kann eine der strukturierten Schichten eine strukturierte Grenzfläche aufweisen. Die strukturierte Grenzfläche kann beispielsweise mittels Aufrauens einer der Grenzflächen oder Ausbilden eines Musters an einer der Grenzfläche der Kopplungsschicht ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann die strukturierte Grenzfläche von Mikrolinsen gebildet sein. Die Mikrolinsen und/oder die Grenzflächenrauheit können beispielsweise als Streuzentren verstanden werden, beispielsweise zum Erhöhen der Lichteinkopplung/Lichtauskopplung. In verschiedenen Ausführungsformen werden eine optoelektronische Bauelementevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung bereitgestellt, mit denen es möglich ist, die Leuchtdichte in flächigen Wellenleitern zu erhöhen. Weiterhin ist durch geformte OLEDs eine Anformung und Einkopplung auch an modifizierte Kantenformen vereinfacht möglich. Dadurch können flächige Lichtquellen bei höheren Helligkeiten betrieben werden. Da weniger OLED-Fläche pro Flächenlichtkachel benötigt wird, können die Kosten je Lumen reduziert werden, wodurch die OLED im Rahmen von helligkeitsbegrenzten Anwendungen ökonomischer wird. Im Vergleich zu einer Punktlicht basierten Flächenlichtquelle ergibt sich mit einer OLED-Flächenlichtquelle eine homogenere Lichteinkopplung (flächig statt diskret) und intrinsisch (ohne oder mit technisch einfacherem Wärmeverteiler) flächig verteilte Selbsterwärmung und somit eine einfachere Kühlung. Weiterhin wird das Ansteuern des Bauelementes vereinfacht, da eine flächige OLED weniger Anschlüsse benötigt als mehrere diskrete Leuchtdioden bei gleicher Anwendung. Weiterhin kann die Montage der OLED technisch vereinfacht werden, da die OLED beispielsweise aufgeklebt werden kann und nicht wie bei mehreren diskreten Leuchtdioden bei gleicher Anwendung eine Vielzahl an Verdrahtungen und präzise Aufbringungsschritte notwendig sind. Außerdem kann eine OLED mit einem flächigen Spiegel als reflektierende Rückseite ausgebildet werden. Somit kann eine sonst notwendige Verspiegelung der Kanten des Wellenleiters eingespart werden. Mit der formschlüssig geformten Verbindung der OLED mit einem Wellenleiter kann flächig Licht in eine gebogene Oberfläche des Wellenleiters effizient eingekoppelt werden, wobei die OLED stoffschlüssig an dem Wellenleiter fixiert werden kann. Dadurch kann eine integrierte Lösung zum Befestigung einer OLED ermöglicht werden. Das Aufbringen der Klebstoffoberfläche auf dem Wellenleiter kann während des Herstellungsprozesses einfach großindustriell umgesetzt werden, so dass speziell bei Kleinserien eine wesentliche Vereinfachung und finanzielle Entlastung angeboten werden kann. Weiterhin kann mittels der geometrischen Anordnung eine optoelektronische Bauelementevorrichtung realisiert werden, die eine höhere Lebensdauer und einen während des Betriebs stabileren Farbort aufweist, als herkömmliche optoelektronische Bauelementevorrichtung, in denen eine Erhöhung der Dichte elektromagnetischer Strahlung elektrisch eingestellt wird.

Claims

Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520), aufweisend: • einen Wellenleiter (104) mit einem ersten Bereich (202) und einem zweiten Bereich (204), • wobei der erste Bereich (202) und der zweite Bereich (204) optisch miteinander gekoppelt sind, und • wobei der erste Bereich (202) flächig ausgebildet ist; und • wenigstens ein optoelektronisches Bauelement (102) mit einem optisch aktiven Bereich (112), wobei der optisch aktive Bereich (112) zum Aufnehmen und/oder Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist; • wobei der optisch aktive Bereich (112) eine Kontaktfläche mit dem zweiten Bereich (204) aufweist und durch den zweiten Bereich (204) mit dem ersten Bereich (202) optisch gekoppelt ist; • wobei die Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches (112) mit dem zweiten Bereich (204) einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist, sodass die Dichte der elektromagnetischen Strahlung wenigstens in einem Bereich in dem ersten Bereich (202) größer ist als in dem zweiten Bereich (204).
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Bereich (204) eine gekrümmte Oberfläche aufweist oder eine solche ist, insbesondere konvex und/oder konkav.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der zweite Bereich (204) wenigstens einen Knick (116) aufweist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der optisch aktive Bereich (112) auf oder über wenigstens einem Knick (116) des zweiten Bereichs (204) ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Bereich (204) zwei oder mehr Stirnflächen des ersten Bereichs (202) aufweist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Bereich (204) zylinderförmig ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Bereich (202) und der zweite Bereich (204) hantelförmig zueinander angeordnet sind.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste optoelektronische Bauelement (102) wenigstens teilweise auf oder über dem ersten Bereich (202) ausgebildet ist und mit dem ersten Bereich (202) optisch gekoppelt ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zwischen dem optisch aktiven Bereich (112) und dem zweiten Bereich (204) eine optische Kopplungsstruktur (208) ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß Anspruch 9, wobei die optische Kopplungsstruktur (208) als eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem optoelektronischen Bauelement (102) und dem Wellenleiter (104) ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend wenigstens ein weiteres optoelektronisches Bauelement (302), wobei das weitere optoelektronische Bauelement (302) wenigstens teilweise mit dem ersten Bereich (202) optisch gekoppelt ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Rückseite des optisch aktiven Bereichs (112) als eine wenigstens teilweise reflektierende Spiegelstruktur (402) eingerichtet ist oder einen solche aufweist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend eine erste Bauelementevorrichtung-Einheit (100a) und wenigstens eine zweite Bauelementevorrichtung-Einheit (100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist, wobei der erste Wellenleiter (104) optisch mit der zweiten Bauelementevorrichtung-Einheit (100b) gekoppelt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die optoelektronische Bauelementevorrichtung (100, 400, 410, 500, 510, 520) als eine Flächenlichtquelle (100, 400, 410, 500, 510, 520) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung (100), das Verfahren aufweisend: • Ausbilden eines Wellenleiters (104) mit einem ersten Bereich (202) und einem zweiten Bereich (204); und • wobei der erste Bereich (202) und der zweite Bereich (204) optisch miteinander gekoppelt werden, und • wobei der erste Bereich (202) flächig ausgebildet wird; und • Ausbilden wenigstens eines optoelektronisches Bauelement (102) mit einem optisch aktiven Bereich (112) auf dem zweiten Bereich (204) derart, dass • der optisch aktive Bereich (112) zum Aufnehmen und/oder Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet wird, und • der optisch aktive Bereich (112) eine Kontaktfläche mit dem zweiten Bereich (204) aufweist und durch den zweiten Bereich (204) mit dem ersten Bereich (202) optisch gekoppelt wird; • wobei das optoelektronische Bauelement derart ausgebildet wird, dass die Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches (112) mit dem zweiten Bereich (204) einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist, sodass die Dichte der elektromagnetischen Strahlung wenigstens in einem Bereich in dem ersten Bereich (202) größer ist als in dem zweiten Bereich (204).