DE102014110886A1 - Optoelektronische Baugruppe, Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, elektronisches Bauelement und Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Bauelementes - Google Patents

Optoelektronische Baugruppe, Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, elektronisches Bauelement und Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Bauelementes Download PDF

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine optoelektronische Baugruppe bereitgestellt. Die optoelektronische Baugruppe weist auf eine lichtemittierende Struktur (106) mit wenigstens einem ersten lichtemittierenden Bauelement (302) und einem zweiten lichtemittierenden Bauelement (304); wobei das erste lichtemittierende Bauelement (302) ein erstes Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum emittiert, und das zweite lichtemittierende Bauelement (304) ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum emittiert, wobei das erste Wellenlängenspektrum unterschiedlich ist zu dem zweiten Wellenlängenspektrum; und wobei die lichtemittierende Struktur (106) zum Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht eingerichtet ist; eine Wellenleiterstruktur (112), die zum Leiten des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist, und die mit der lichtemittierenden Struktur (106) optisch gekoppelt ist derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur (112) leitbar ist; und eine lichtdetektierende Struktur (118), die mit der Wellenleiterstruktur (112) optisch gekoppelt ist und zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist derart, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Baugruppe, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Bauelementes.
  • Displays mit organischen Pixeln finden zunehmend verbreitete Anwendung. Ein herkömmliches, organisches Pixel ist eine organische Leuchtdiode 700, als Top-Emitter schematisch veranschaulicht in 7. Die weiterhin bei einem Display mit organischen Pixeln herkömmliche Ansteuerung, Passivierung, die Dünnfilmtransistoren (thin film transistor – TFT) und die Verkapselung sind in 7 nicht dargestellt. Auf einem Träger 702 ist eine intransparente Elektrode 704, eine transparente Elektrode 708 und ein organisch funktionelles Schichtensystem 706 dazwischen ausgebildet. Die Elektroden 704, 708 sind mittels einer elektrischen Isolierung (Passivierung, Resist) 710 elektrisch voneinander isoliert. Die Isolierung ist teilweise transparent für Licht im sichtbaren Bereich. Das organisch funktionelle Schichtensystem 706 weist eine oder mehrere Emitterschicht/en auf, in der/denen sichtbares Licht erzeugt wird (in 7 veranschaulicht als Pfeile mit den Bezugszeichen Y – gelbes Licht, G grünes Licht, R – rotes Licht, B – blaues Licht, W – weißes Licht). Die OLED-Emission kann über den Betriebsstrom/-spannung der OLED leicht verändert werden. Dadurch ist eine Anpassung an externe und interne Lichtbedingungen möglich. Jeder herkömmliche Pixel kann prinzipiell jede Farbe RGB oder Mischfarben, beispielsweise gelb, weiß oder ähnliches; emittieren. Bei einem herkömmlichen Display beträgt die Pixeldichte maximal ungefähr 430 dpi. Dies entspricht einer Belegungsdichte von ungefähr 20%.
  • Bei elektronischen Bauelementen mit großflächigen Displays, beispielsweise Fernsehern, Laptops, Notebooks, Tabletts, Kameras, Smartphones, Anzeigetafeln, Automaten, beispielsweise in Fahrkarten- oder Geldautomaten; wird durch ungleichmäßige äußere Beleuchtung im Betrieb, falls das Display überhaupt ablesbar ist, ein scheinbar ungleichmäßiges Bild von dem Display abgestrahlt, beispielsweise bei Smartphones unter Sonneneinstrahlung. Die externen Lichtbedingungen können sich ändern (Kurzzeitprozess) z. B. wenn das Display dem im Tagesgang veränderlichen Sonnenlicht ausgesetzt ist. Mittels einer Änderung der Position, einer Änderung des Winkel des Displays durch den Betrachter und einer Änderung der externen Beleuchtungsverhältnisse, beispielsweise einem Abschatten des Displays; kann der Kontrast des abgestrahlten Bildes zum externen Licht erhöht werden. Dies ist jedoch insbesondere bei großflächigen Displays nicht praktikabel oder möglich, beispielsweise bei stationären Displays in Automaten oder Anzeigetafeln. Bei kompletter Bestrahlung der Displayoberfläche oder in einem abgedunkelten Raum kann herkömmlich die Helligkeit manuell nachgeregelt werden. Weiterhin werden herkömmlich ganzflächige Oberflächenbeschichtungen auf Displays aufgebracht, beispielsweise zur Reflexminderung. Mehrlagenbeschichtungen auf der Displayoberfläche weisen zudem den Nachteil auf, dass diese Beschichtungen nicht selektiv lateral nachregelbar sind bezüglich einer Helligkeits- oder Kontrastanpassung.
  • Weiterhin unterliegt das emittierte Wellenlängenspektrum organischer Pixel Alterungsprozessen (Langzeitprozess), so dass je nach Schichtaufbau und Prozessierung der organischen Pixel die Leuchtdichte typischerweise mit der Zeit abnimmt. Die Abnahme der Leuchtdichte wird z. B. durch externen Lichteinfall, erhöhte Stromdichten oder Temperaturen bewirkt, die während des Betriebes der OLED auftreten und die Organik schädigen können. Die verschiedenfarbigen Pixel des Displays altern durch äußere Einflüsse und den Betrieb unterschiedlich, wodurch es im vom Display dargestellten Bild im Verlauf der Betriebsdauer zu einem Farbortverzug in der Displayfläche kommt, der lateral unterschiedlich ausfallen kann. Ein Farbortverzug ist beispielsweise die Verschiebung eines emittierten Lichts von einem ersten Farbort zu einem zweiten Farbort in einer Farbnormtafel.
  • In einem herkömmlichen Verfahren werden zur Stabilisierung der Leuchtdichte einer Flächenlichtquellen separate Sensoren in verschiedenen Ebenen der Flächenlichtquelle verwendet. Die hybride Integration von Sensoren in dem Bauelement erfordert jedoch einen zusätzlichen Montage- und Kostenaufwand. Weiterhin werden in einem herkömmlichen Verfahren externe Sensoren über der Bildfläche des Displays verbaut, beispielsweise Infrarot-Sensoren (IR-Sensoren). Die Sensoren steuern die Helligkeit/Farbwiedergabe bestimmter Displaybereiche, wobei jedoch die laterale Auflösung beschränkt ist und zusätzliche Kosten anfallen.
  • In einem herkömmlichen Verfahren wird die Detektion von externen Leuchtdichten, Lichtstärken und Helligkeiten durch hybrid integrierte Sensorelemente auf Flächenlichtquellen realisiert, mit der Möglichkeit der indirekten Rückkopplung zur Helligkeitsstabilisierung.
  • In einem weiteren herkömmlichen Verfahren ist der Einsatz von monolithisch integrierten Detektoren in Flächenlichtquellen zum berührungslosen Schalten oder Dimmen von Leuchtflächen bekannt. Dabei ist jedoch keine laterale Auflösung in der Leuchtfläche möglich.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist eine optoelektronische Baugruppe, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Bauelementes bereitzustellen, mit denen eine wellenlängenselektive pixelfeine Nachjustage von Helligkeiten von Pixelelementen eines Displays ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine optoelektronische Baugruppe, die eine lichtemittierende Struktur, eine Wellenleiterstruktur und eine lichtdetektierende Struktur aufweist. Die lichtemittierende Struktur weist wenigstens ein erstes lichtemittierendes Bauelement und ein zweites lichtemittierendes Bauelement auf. Das erste lichtemittierende Bauelement ist derart ausgebildet, dass es ein erstes Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum emittiert, und das zweite lichtemittierende Bauelement ist derart ausgebildet, dass es ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum emittiert, wobei das erste Wellenlängenspektrum unterschiedlich ist zu dem zweiten Wellenlängenspektrum. Die lichtemittierende Struktur ist zum Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht eingerichtet.
  • Die Wellenleiterstruktur ist zum Leiten des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet, und mit der lichtemittierenden Struktur optisch gekoppelt derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur leitbar ist.
  • Die lichtdetektierende Struktur, die mit der Wellenleiterstruktur optisch gekoppelt ist und zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist, ist derart ausgebildet, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.
  • Wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts wird von der lichtemittierenden Struktur durch die Wellenleiterstruktur zur lichtdetektierenden Struktur transportiert.
  • Die monolithisch integrierte lichtdetektierende Struktur mit lichtdetektierenden Sensoren ermöglicht ein gleichzeitiges wellenlängenselektives Detektieren der Helligkeit der Pixel und der externen Einstrahlung von Licht auf die optoelektronische Baugruppe. Die laterale Auflösung der Detektion entspricht der Auflösung der lichtemittierenden Struktur (Pixel und pixelfeine Auflösung) oder höher, beispielsweise bis zur Auflösung der lichtemittierenden Bauelemente (Subpixel und subpixelfeine Auflösung). Dadurch ist bei einem Display eine identische Sensorauflösung möglich wie die aktive Pixeldichte, aber auch eine kleinere oder größere Auflösung möglich. Dies ermöglicht eine exakte laterale Detektion des Farbtons des emittierten Lichts, beispielsweise bezüglich des jeweils lokal einfallenden Baugruppen-externen Lichts. Dies ermöglicht eine exakte laterale automatische Nachjustage der Helligkeit für jeden Pixel, die auch farbselektiv sein kann. Weiterhin ermöglicht dies eine automatische Nachjustage von Fertigungsungleichmäßigkeiten in der Leuchtfläche des Displays über große Flächen. Die Sensoren (lichtdetektierenden Bauelemente) der lichtdetektierenden Struktur können in der optoelektronischen Baugruppe monolithisch integriert werden. Dadurch werden zusätzliche Baugruppen-externe Sensoren optional, wodurch keine Zusatzkosten am Display entstehen. Alternativ wird die lichtemittierende Struktur und/oder wenigstens ein lichtemittierendes Bauelement als ein lichtdetektierendes Bauelement oder eine lichtdetektierende Struktur für wenigstens ein weiteres lichtemittierendes Bauelement oder lichtemittierende Struktur verwendet, beispielsweise im ausgeschalteten Zustand. Dadurch kann die Helligkeit der Pixel so nachgeregelt werden, dass für den Betrachter eines Displays gemäß oben beschriebenen Merkmalen lateral und automatisch nachgeregelt eine homogene Helligkeit für die jeweilige RGBYW-Farbe (rot, grün, blau, gelb, weiß – RGBYW) vorliegt, beispielsweise über den kompletten Alterungszyklus der optoelektronischen Baugruppe. Mit anderen Worten: ohne zusätzlichen Verbau von Sensoren kann im Betrieb mit lateral sehr hoher Auflösung eine wellenlängenselektive pixelfeine Nachjustage von Helligkeiten von Pixelelementen bei einem Display vorgenommen werden. Gleichzeitig können unterschiedliche Alterungen der verschiedenen Farben kompensiert werden, beispielsweise automatisch. Das heißt eine Alterungskompensation der Farbortalterung mit oder ohne Referenzsensoren wird ermöglicht. Weiterhin ist die Farbwiedergabe individuell einstellbar, beispielsweise mittels Voreinstellungen. Mittels der integrierten lichtdetektierenden Struktur werden sehr schnelle zeitliche Rückkoppelschleifen ermöglicht. Die lichtdetektierende Struktur ist unabhängig vom Emitterzustand der lichtemittierenden Bauelemente betreibbar, das heißt prinzipiell auch im ”Aus”-Zustand” (optisch inaktiven Zustand) der lichtemittierenden Bauelemente. Eine Messung im Aus-Zustand, beispielsweise vor Inbetriebnahme der lichtemittierenden Struktur ermöglicht ein automatisches Regulieren der Helligkeit im Display. Der Betrachter der optoelektronischen Baugruppe kann dadurch ein gleichmäßiges Bild in Helligkeit und/oder Farbe während der kompletten Lebensdauer wahrnehmen. Ein Abgleich des von den lichtdetektierten Lichts mit dem von externen Sensoren detektierten Licht ist möglich.
  • Weiterhin kann in räumlich begrenzten Anwendungen von Displays, beispielsweise bei Mobiltelefonien, die Dimension oder Dicke des Displays reduziert werden, da kein Platz für hybride Sensoren vorgesehen werden braucht und keine zusätzlichen Leitungen benötigt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe ferner eine Verkapselungsstruktur auf, die die lichtemittierende Struktur wenigstens teilweise umgibt und derart ausgebildet ist, dass die lichtemittierende Struktur hermetisch abgedichtet ist bezüglich einer Diffusion eines bezüglich der lichtemittierenden Struktur chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs in die lichtemittierende Struktur.
  • Zusätzlich umgibt die Verkapselungsstruktur die lichtdetektierende Struktur wenigstens teilweise und ist derart ausgebildet, dass die lichtdetektierende Struktur hermetisch abgedichtet ist bezüglich einer Diffusion eines bezüglich der lichtdetektierenden Struktur chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs in die lichtdetektierende Struktur, wobei die lichtemittierende Struktur und die lichtdetektierende Struktur monolithisch in der Verkapselungsstruktur integriert sind.
  • Dies ermöglicht eine optoelektronische Baugruppe in einer kompakten Bauweise, sehr schnelle zeitliche Rückkoppelschleifen und eine längere Lebensdauer.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die lichtemittierende Struktur als ein Pixel ausgebildet, und das erste lichtemittierende Bauelement ein erster Subpixel und das zweite lichtemittierende Bauelement ein zweiter Subpixel.
  • Dadurch ist bei einem Display eine identische Sensorauflösung möglich wie die aktive Pixeldichte, aber auch eine kleinere oder größere Auflösung möglich. Dies ermöglicht eine exakte laterale Detektion des Farbtons des emittierten Lichts, beispielsweise bezüglich des jeweils lokal einfallenden Baugruppen-externen Lichts.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist die lichtemittierende Struktur ferner wenigstens ein drittes lichtemittierendes Bauelement auf, das ein drittes Licht mit einem dritten Wellenlängenspektrum emittiert. Das dritte lichtemittierende Bauelement ist derart ausgebildet, dass das dritte Licht gleich oder ungefähr gleich ist zu dem ersten Licht oder dem zweiten Licht.
  • Dadurch wird ein Verhältnis von mehr als einem gleichen oder ungefähr gleichen ersten/zweiten lichtemittierenden Bauelement zu einem zweiten/ersten lichtemittierenden Bauelement in einer lichtemittierenden Struktur ausgebildet.
  • Beispielsweise weisen die Pixel eines Displays zwei blaue Subpixel und/oder zwei grüne Subpixel, und ein rotes Subpixel auf. Organische blaue Subpixel altern schneller als rote Subpixel, insbesondere mit zunehmendem Betriebsstrom bzw. zunehmender Betriebsspannung. Mit zwei oder mehr blauen Subpixeln je Pixel können die einzelnen Pixel mit einer geringeren Spannung bzw. einem geringeren Strom betrieben werden, wodurch diese langsamer altern. Der Anteil blauen Lichts an dem Mischlicht kann durch die größere Anzahl blauer Subpixel konstant bleiben. Grüne Subpixel weisen eine geringere Lichtausbeute auf als rote Leuchtdioden, dass heißt die Emissionsfläche der grüne Subpixel sollte größer sein als die Emissionsfläche der roten Subpixel.
  • Alternativ ist das dritte lichtemittierende Bauelement derart ausgebildet, dass das dritte Licht unterschiedlich ist zu dem ersten Licht und dem zweiten Licht. Beispielsweise ist bei einem ein weißes Licht emittierender Pixel das erste lichtemittierende Bauelement ein blauer Subpixel, das zweite lichtemittierende Bauelement ein roter Subpixel und das dritte lichtemittierende Bauelement ein grüner Subpixel, oder das zweite lichtemittierende Bauelement ein gelber Subpixel und das dritte lichtemittierende Bauelement ein weißer Subpixel.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist die lichtdetektierende Struktur wenigstens ein erstes lichtdetektierendes Bauelement, das zum Detektieren des ersten Lichts eingerichtet ist; und ein zweites lichtdetektierendes Bauelement, das zum Detektieren des zweiten Lichts eingerichtet ist; auf.
  • Dies ermöglicht eine Optimierung der lichtdetektierenden Bauelement bezüglich der jeweiligen lichtemittierenden Bauelemente. Alternativ oder zusätzlich sind das erste lichtemittierende Bauelement identisch oder baugleich zum zweiten lichtdetektierenden Bauelement und das zweite lichtemittierende Bauelement identisch oder baugleich zum ersten lichtdetektierenden Bauelement. Dadurch kann das erste lichtemittierende Bauelemente gleichzeitig oder zeitlich versetzt als zweites lichtdetektierendes Bauelement für das zweite lichtemittierende Bauelement betrieben werden, und umgekehrt. Dies ermöglicht ein reduzieren der Anzahl an Sensoren.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist das erste lichtdetektierende Bauelement gestapelt auf dem zweiten lichtdetektierenden Bauelement angeordnet. Beispielsweise ist die lichtemittierende Struktur als eine gestapelte Schichtenstruktur ausgebildet. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise der lichtemittierenden Struktur.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist die lichtdetektierende Struktur wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement auf, das in einem körperlichen Kontakt mit wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist und mit diesem Teil optisch gekoppelt ist. Dadurch wird zwischen diesem lichtemittierenden Bauelement und dem lichtdetektierenden Bauelement keine oder eine kleinere Wellenleiterstruktur erforderlich. Weiterhin ermöglicht dies eine kompaktere Bauweise.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist die lichtdetektierende Struktur wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement auf, das zu einem Detektieren eines Baugruppen-externen Lichts eingerichtet ist, und wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement, das zu einem Detektieren des wenigstens von einem lichtemittierenden Bauelement emittierten Lichts eingerichtet ist. Dies ermöglicht eine exakte laterale automatische Nachjustage der Helligkeit für jeden Pixel, die auch farbselektiv sein kann. Weiterhin ermöglicht dies eine automatische Nachjustage von Fertigungsungleichmäßigkeiten in der Leuchtfläche des Displays über große Flächen. Die Sensoren (lichtdetektierenden Bauelemente) der lichtdetektierenden Struktur können in der optoelektronischen Baugruppe monolithisch integriert werden. Dadurch werden zusätzliche Baugruppen-externe Sensoren optional, wodurch keine Zusatzkosten am Display entstehen. Dadurch kann die Helligkeit der Pixel so nachgeregelt werden, dass für den Betrachter eines Displays gemäß oben beschriebenen Merkmalen lateral und automatisch nachgeregelt eine homogene Helligkeit für die jeweilige RGBYW-Farbe (rot, grün, blau, gelb, weiß – RGBYW) vorliegt, beispielsweise über den kompletten Alterungszyklus der optoelektronischen Baugruppe.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement die gleiche Bauart auf wie ein lichtemittierendes Bauelement.
  • Dies ermöglich einen Einsatz der optoelektronischen Baugruppe in räumlich begrenzten Anwendungen von Displays, beispielsweise bei Mobiltelefonien, die Dimension oder Dicke des Displays reduziert werden, da kein Platz für hybride Sensoren vorgesehen werden braucht und keine zusätzlichen Leitungen benötigt werden.
  • Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronische Baugruppe, bei dem eine Wellenleiterstruktur bereitgestellt wird, die zum Leiten wenigstens eines ersten Lichts mit einem ersten Wellenlängenspektrum und/oder eines zweiten Lichts mit einem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet ist, wobei das erste Wellenlängenspektrum unterschiedlich ist zu dem zweiten Wellenlängenspektrum. Auf oder über der Wellenleiterstruktur wird eine lichtemittierende Struktur mit wenigstens einem ersten lichtemittierenden Bauelement und einem zweiten lichtemittierenden Bauelement ausgebildet. Das erste lichtemittierende Bauelement wird zum Emittieren des ersten Lichts mit dem ersten Wellenlängenspektrum ausgebildet und das zweite lichtemittierende Bauelement zum Emittieren des zweiten Lichts mit dem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet. Die lichtemittierende Struktur wird zum Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht eingerichtet ausgebildet. Weiterhin wird die lichtemittierende Struktur optisch gekoppelt mit der Wellenleiterstruktur ausgebildet derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur leitbar ist. Weiterhin wird eine lichtdetektierende Struktur auf oder über der Wellenleiterstruktur ausgebildet, wobei die lichtdetektierende Struktur mit der Wellenleiterstruktur optisch gekoppelt wird und zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet wird derart, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.
  • Das Ausbilden der lichtemittierenden Struktur und der lichtdetektieren Struktur auf dem Wellenleiter ermöglichen eine kompakte Bauweise. Weiterhin wird dadurch ermöglicht, dass für eine lichtdetektierende Struktur das Licht von zwei oder mehr lichtemittierenden Strukturen detektierbar ist. Dadurch kann bei einem Display die Anzahl an Sensoren (lichtdetektierenden Strukturen) reduziert werden. Dies kann ein Reduzieren der Herstellungskosten der optoelektronischen Baugruppe und ein Reduzieren der Auslesezeit der lichtdetektierenden Struktur/en bewirken.
  • Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein elektronisches Bauelement mit einer oben beschriebenen optoelektronischen Baugruppe gemäß einer der oben beschriebenen Weiterbildungen; und einem Schaltkreis. Der Schaltkreis ist elektrisch gekoppelt mit der lichtemittierenden Struktur und der lichtdetektierenden Struktur, wobei der Schaltkreis zum Bereitstellen eines Betriebsstromes an die lichtemittierende Struktur eingerichtet ist und zum Ermitteln eines Ausgabewertes der Detektion der lichtdetektierenden Struktur eingerichtet ist.
  • Der Schaltkreis ermöglicht, dass mittels des Ausgabewertes der lichtdetektierenden Struktur die lichtemittierende Struktur angesteuert werden kann. Dies ermöglicht oben beschrieben Vorteile bezüglich der Helligkeits- und Alterungsanpassung.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist der Schaltkreis zum Steuern des Betriebsstromes der lichtemittierenden Struktur unter Berücksichtigung des detektierten Baugruppen-externen Lichts eingerichtet. Beispielsweise weist der Schaltkreis einen Steuerschaltkreis auf. Dies ermöglicht eine kostengünstige und schnelle Ansteuerung der lichtemittierenden Struktur da lediglich das Baugruppen-externe Licht in der Ansteuerung der lichtemittierenden Struktur berücksichtigt wird. Beispielsweise kann für bestimmte Baugruppen-externe Lichtverhältnisse anhand des Ausgabewertes der lichtdetektierenden Struktur ein Betriebsstrom zum Ansteuern der lichtemittierenden Struktur aus vorgegebenen Betriebsströmen von dem Steuerschaltkreis ausgewählt werden.
  • Alternativ ist der der Schaltkreis zum Regeln des Betriebsstromes der lichtemittierenden Struktur unter Berücksichtigung der detektierten Baugruppen-externen Strahlung und des von der lichtemittierenden Struktur emittierten Lichts eingerichtet ist, beispielsweise einen Regelschaltkreis aufweist. Dies ermöglicht eine Berücksichtigung der Farbortalterung der lichtemittierenden Struktur. Dies ermöglicht bei einem Display dem Betrachter ein homogenes Bild.
  • Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben des oben beschriebenen elektronischen Bauelements. Das Verfahren weist ein Detektieren wenigstens eines Lichts von wenigstens einer lichtemittierenden Struktur oder wenigstens einem lichtemittierenden Bauelement in einem ersten Bereich der optoelektronischen Baugruppe auf. Die lichtdetektierende Struktur erzeugt beim Detektieren eines Lichts wenigstens einen Ausgabewert. Der Ausgabewert wenigstens einer lichtdetektierenden Struktur oder eines lichtdetektierenden Bauelements wird an die Schaltkreisstruktur übermittelt. Es wird der Unterschied des Ausgabewerts zu einem Referenzwert ermittelt, wobei der Referenzwert in der Schaltungsstruktur gespeichert ist und/oder in einem zweiten Bereich der optoelektronischen Baugruppe ermittelt wird oder wurde. Es wird wenigstens ein Betriebsparameter der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements verändert derart, dass der Unterschied reduziert wird. Dadurch wird die oben beschriebene Anpassung der Alterung und der Helligkeit bei einem Display ermöglicht.
  • Bei mehreren lichtdetektierenden Strukturen und/oder lichtdetektierenden Bauelementen können die Ausgabewerte der lichtdetektierenden Strukturen und/oder lichtdetektierenden Bauelementen gleichzeitig, nacheinander, alternierend und nur vereinzelt ausgelesen werden, das heißt an den Schaltkreis übermittelt werden. Mit anderen Worten: nur ein Teil der lichtdetektierenden Bauelemente und/oder lichtdetektierenden Strukturen kann – wenn überhaupt – gleichzeitig ausgelesen werden. Dadurch kann die Prozessorzeit zum Auslesen und Auswerten der Ausgabewerte der lichtdetektierenden Strukturen und/oder lichtdetektierenden Bauelementen reduziert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung wird der Unterschied derart reduziert, dass die Intensität des Lichts der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements in dem ersten Bereich über einem ersten Intensitätswert und/oder unter einem zweiten Intensitätswert liegt.
  • Dies ermöglicht, dass das von der optoelektronischen Baugruppe dargestellte Bild vorgegebenen Qualitätsanforderungen entspricht. Mittels des ersten Intensitätswerts kann beispielsweise ein minimales Kontrastverhältnis vorgegeben werden und gegebenenfalls die lichtemittierenden Bauelemente mit einem höheren Betriebsstrom angesteuert werden. Mittels des zweiten Intensitätswerts kann beispielsweise eine Intensitätsgrenze vorgegeben werden, die eine minimale Betriebslebensdauer ermöglicht und gegebenenfalls den Betriebsstrom und das Kontrastverhältnis begrenzt.
  • Gemäß einer Weiterbildung wird der Unterschied derart reduziert, dass ein lateraler Farbortgradient, ein lateraler Sättigungsgradient und/oder ein lateraler Helligkeitsgradient der optoelektronischen Baugruppe verändert werden/wird, beispielsweise als eine laterale Kontrastverstärkung oder ein Alterungsausgleich. Dadurch wird die oben beschriebene Anpassung der Alterung und der Helligkeit bei einem Display ermöglicht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1A–C schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen einer optoelektronischen Baugruppe;
  • 2 eine schematische Schnittdarstellung einer lichtemittierenden Struktur;
  • 3A–E schematische Darstellungen lichtemittierender Strukturen;
  • 3F–I schematische Darstellungen optoelektronischer Baugruppen;
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe;
  • 5 eine schematische Darstellung zum Betreiben eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Bauelementes mit einer optoelektronischen Baugruppe;
  • 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Bauelementes; und
  • 7 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen optoelektronischen Bauelementes.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele 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 Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele 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 Ausführungsbeispiele 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.
  • Eine lichtemittierende Struktur und/oder eine lichtdetektierende Struktur können/kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional können/kann eine lichtemittierende Struktur und/oder eine lichtdetektierende Struktur auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
  • Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle oder ein Fotodetektor sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen 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-Licht und/oder Infrarot-Licht 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 Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
  • Eine Wellenleiterstruktur ist ein Leiter zum Leiten einer elektromagnetischen Strahlung. Die Wellenleiterstruktur ist ein Bauelement, das für die elektromagnetische Strahlung transmittierend ist, beispielsweise transluzent oder transparent oder zumindest im Wesentlichen transparent ist (beispielsweise mit einer Transmission von mehr als 60%) und das sich in einer länglichen Erstreckungsrichtung erstreckt. Die Wellenleitung erfolgt dabei intern in der Wellenleiterstruktur unter anderem aufgrund von interner Reflexion an einer Außenwandung der Wellenleiterstruktur, die auch als Grenzfläche bezeichnet werden kann, beispielsweise aufgrund von interner Totalreflexion auf Grund eines geringeren Brechungsindex des Materials der Wellenleiterstruktur als des die Wellenleiterstruktur umgebenden Mediums oder durch Verspiegelung der Außenwandung der Wellenleiterstruktur. Beispielsweise weist die Wellenleiterstruktur Fasern, eine Röhre oder einen Stab auf, die die elektromagnetische Strahlung über eine Strecke hinweg transportieren. Der Strahlleiter kann auch als Lichtleiter, Lichtleitfaser, Lichtwellenleiter, Strahlleiter oder Lichtfaser bezeichnet werden. Die Wellenleiterstruktur kann Glasfasern aufweisen und/oder als Glasfaserkabel bezeichnet werden. Die Wellenleiterstruktur kann beispielsweise Kunststoff, wie beispielsweise polymere Fasern, PMMA, Polycarbonat und/oder Hard Clad Silica aufweisen. Ferner kann die Wellenleiterstruktur als planare Lichtwellenleiterstrukturen (PLWL) ausgebildet sein.
  • 1A–C zeigen schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen einer optoelektronischen Baugruppe 100.
  • Die optoelektronische Baugruppe 100 weist ein Substrat 130 auf. Auf oder über dem Substrat 130 sind eine lichtemittierende Struktur 106 und eine lichtdetektierende Struktur 118 ausgebildet. Auf die optoelektronischen Baugruppe 100 trifft wenigstens teilweise ein Baugruppen-externes Licht 120.
  • Die lichtemittierende Struktur weist wenigstens ein erstes lichtemittierendes Bauelement auf, das wenigsten ein Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum emittiert; und ein zweites lichtemittierendes Bauelement, das wenigstens ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum emittiert. Ein lichtemittierendes Bauelement ist ein optoelektronisches Bauelement, wie es beispielsweise in 2 ausführlicher beschrieben wird. Die lichtemittierenden Struktur 106 ist zu einem Emittieren eines Lichts 160, 170 ausgebildet. Das emittierte Licht ist ein Mischlicht und weist gleichzeitig und/oder periodisch das erste Licht und zweite Licht auf. Zusätzlich kann das Mischlicht 160, 170 einen Teil des Baugruppen-externen Lichts aufweisen, beispielsweise mittels einer Reflexion des Baugruppen-externen Lichts an einer Oberfläche der lichtemittierenden Struktur. Das emittierte Licht 160, 170 wird beispielsweise durch das Substrat (Bottom-Emitter); in Richtung der dem Substrat abgewandten Seite (Top-Emitter); in beide Richtungen (bidirektional) oder in mehrere bzw. viele Richtungen (omnidirektional) gleichzeitig oder nacheinander emittiert.
  • Die lichtdetektierende Struktur 118 weist wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement auf. Ein lichtdetektierendes Bauelement ist ein optoelektrisches Bauelement, beispielsweise ein Fotowiderstand, oder ein optoelektronisches Bauelement, wie es beispielsweise ausführlicher in 2 beschrieben wird, beispielsweise ein Fotodiode oder eine rückwärts betriebene Leuchtdiode.
  • Die lichtdetektierende Struktur 118 weist beispielsweise ein erstes lichtdetektierendes Bauelement 108, das wenigstens das erste Licht mit erstem Wellenlängenspektrum detektiert; und ein zweites lichtdetektierendes Bauelement 110, das wenigstens das zweite Licht mit zweitem Wellenlängenspektrum detektiert, beispielsweise veranschaulicht in 1A–C.
  • Die optoelektronische Baugruppe 100 ist derart eingerichtet, dass wenigstens ein Teil 140, 150 des von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierten Lichts zu der lichtdetektierenden Struktur 118 transportiert wird, beispielsweise geleitet oder transmittiert wird.
  • Beispielsweise wird wenigstens ein Teil 140 des emittierten Lichts 114 der lichtemittierenden Struktur 106 mittels einer Wellenleiterstruktur 112 zu wenigstens einem Teil 110 der lichtdetektierenden Struktur 118 transportiert, veranschaulicht in 1B.
  • Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens ein Teil der lichtdetektierenden Struktur 118 direkt mit wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Struktur 106 optisch und/oder körperlich gekoppelt. Das von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierte Licht wird direkt oder mittels eines intrinsischen Wellenleiters von der lichtemittierenden Struktur zu dem direkt gekoppelten Teil der lichtdetektierenden Struktur transportiert, beispielsweise ohne Wellenleiterstruktur 112; oder indem ein Teil der lichtemittierenden Struktur 106 und/oder der lichtdetektierenden Struktur 118 einen Wellenleiter aufweisen. Beispielsweise ist wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement 108 auf wenigstens einem lichtemittierenden Bauelement ausgebildet und mittels transparenter Schichten der Bauelemente optisch gekoppelt, beispielsweise veranschaulicht in 1B.
  • Anschaulich emittiert ein Pixel (als lichtemittierende Struktur 106) eines Displays (als optoelektronische Baugruppe 100) mittels Subpixeln (als optoelektronische Bauelemente) ein blaues Licht (als erstes Licht) und ein gelbes Licht (als zweites Licht). Das nach oben emittierte Mischlicht 170 soll einen weißen Farbton aufweisen. Die optoelektronische Baugruppe weist dazu auf und über dem Substrat 130 eine erste Elektrode 210 und eine zweite Elektrode 214 auf, beispielsweise veranschaulicht in 1C und 2. Die erste Elektrode 210 kann bei einem Top-Emitter intransparent ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Metall. Die zweite Elektrode ist bei einem Top-Emitter transparent ausgebildet. Weiterhin weist die optoelektronische Baugruppe 100 eine Isolierstruktur 104 auf, mittels der die erste Elektrode 210 von der zweiten Elektrode 214 elektrisch isoliert ist. Die Isolierstruktur 104 ist eine Passivierung oder ein Resist. Die Isolierstruktur 104 ist transparent für Licht, das heißt im sichtbaren Wellenlängenbereich. Die Wellenleiterstruktur weist die Isolierstruktur 104 und/oder das Substrat 130 auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Substrat 130 einen Teil der Wellenleiterstruktur auf, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird.
  • Die Isolierstruktur 104 ist elektrisch nichtleitend. Eine monolithisch in dem Display integrierte Sensoranordnung (lichtdetektierende Struktur 118), die mit der lichtemittierenden Struktur optisch gekoppelt ist, detektiert mit farbsensitiven Sensoren (als lichtdetektierende Bauelemente 108, 110) wellenlängenselektiv das blaue Licht und das gelbe Licht. Beispielsweise detektiert ein blau-sensitiver Sensor (erstes lichtdetektierendes Bauelement) nur blaues Licht und nicht gelbes Licht; und ein gelb-sensitiver Sensor (zweites lichtdetektierendes Bauelement) nur gelbes Licht und nicht blaues Licht. Dadurch wird der Anteil von blauem Licht und gelbem Licht am Mischlicht 170 detektierbar. Das Mischlicht 170 weist ferner einen Anteil an Baugruppen-externen Licht 120 auf. Das Baugruppen-externe Licht 120 wird Bestandteil des Mischlichts 160, 170 beispielsweise mittels der Reflexion von Baugruppen-externen Licht 120 an wenigstens einer der Oberflächen der lichtemittierenden Struktur 106 in Emissionsrichtung des Mischlichts 160. Ein Teil des Baugruppen-externen Lichts 120 wird durch die Wellenleiterstruktur, die lichtemittierende Struktur und/oder die transparente Elektrode 214 zu der lichtdetektierenden Struktur 118 geleitet, beispielsweise veranschaulicht in 1B, C. Die lichtdetektierende Struktur 118 ist zum detektieren des Baugruppen-externen Lichts 120 ausgebildet, beispielsweise sensitiv bezüglich des Baugruppen-externen Lichts 120. Dadurch kann der Anteil an blauem Licht und gelbem Licht unter Berücksichtigung der Baugruppen-externen Lichtverhältnisse eingestellt werden.
  • Mit anderen Worten: Die optoelektronische Baugruppe 100 ist derart ausgebildet, dass ein erstes lichtdetektierendes Bauelement 108 das Baugruppen-externe Licht 120 detektiert und/oder das nicht abgestrahlte Licht 116 der lichtemittierenden Struktur 106 detektiert wird, beispielsweise dass in der Wellenleiterstruktur 112 geführte Licht. Beispielsweise ist das erste lichtdetektierende Bauelement zugänglich für das Baugruppen-externe Licht 120 (externe lichtdetektierendes Bauelement) und/oder nur mittels der Wellenleiterstruktur 112 mit der lichtemittierenden Struktur 106 optisch gekoppelt (internes lichtdetektierendes Bauelement), beispielsweise veranschaulicht in 1C. Anschaulich ist das erste lichtdetektierende Bauelement 108 dem Umgebungslicht, das heißt dem Baugruppen-externen Licht 120, ausgesetzt.
  • Ein zweites lichtdetektierendes Bauelement 110 detektiert nur das interne Licht der lichtemittierenden Struktur 106, das heißt das nicht-emittierte Licht 116, beispielsweise indem das zweite lichtemittierende Bauelement 110 eine intransparente erste Elektrode und eine intransparente zweite Elektrode aufweist. Das zweite lichtdetektierende Bauelement 110 ist in diesem Fall mittels der transparenten Isolierstruktur 104 als Teil der Wellenleiterstruktur 112 mit der lichtemittierenden Struktur 106 optisch gekoppelt, beispielsweise veranschaulicht in 1C. Alternativ ist die zweite lichtdetektierende Struktur 118 direkt in einem körperlichen Kontakt mit der lichtemittierenden Struktur optisch verbunden, beispielsweise veranschaulicht in 1B. Anschaulich ist das zweite lichtdetektierende Bauelement vom Umgebungslicht, das heißt dem Baugruppen-externen Licht 120, abgeschottet.
  • Die lichtdetektierenden Bauelemente 108, 110 weisen eine geringe oder keine Alterung auf, da die lichtdetektierenden Bauelemente nicht aktiv betrieben werden. Die lichtemittierende Struktur 106 weist hingegen bedingt durch den aktiven Betrieb eine Alterung auf und ist zudem dem Umgebungslicht ausgesetzt. Das externe lichtdetektierende Bauelement kann bedingt durch das Baugruppen-externe Licht 112 einer Alterung unterliegen. Dadurch kann die Detektorsensitivität des externen lichtdetektierenden Bauelements mit der Zeit abnehmen. Die optoelektronische Baugruppe 100 kann ferner eine Referenzdiode aufweisen (nicht veranschaulicht), beispielsweise eine siliziumbasierte Diode. Mittels der Referenzdiode kann die Alterung des externen lichtdetektierenden Bauelements ermittelt werden. Dies ermöglicht eine Alterungskorrektur des externen lichtdetektierenden Bauelements.
  • Im optisch inaktiven Zustand der lichtemittierenden Struktur 106 (off-state) detektiert das zweite lichtdetektierende Bauelement 110 den Dunkelstrom in der optoelektronischen Baugruppe 100 und das erste lichtdetektierende Bauelement 108 das Baugruppen-externe Licht 120. Beim Einschalten kann die Start- bzw. Anfangshelligkeit des von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierten Lichts 160, 170 ermittelt werden, 170, beispielsweise anteilig oder proportional.
  • Im optisch aktiven Zustand der lichtemittierenden Struktur 106 (on-state) detektiert das zweite lichtdetektierende Bauelement 110 das von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierte Licht 160, 170, beispielsweise anteilig oder proportional. Damit ist eine Ansteuerung der lichtemittierenden Struktur 106 mit einer Alterungskompensation möglich. Die Kompensation kann wellenlängenabhängig sein, sodass eine farbabhängige Korrektur der Alterung möglich ist.
  • Zusätzlich oder alternativ ist ein lateraler Farb- und/oder Helligkeitsabgleich der optoelektronischen Baugruppe möglich, indem das erste lichtdetektierende Bauelement 108 das Wellenlängenspektrum und/oder die Intensität des Baugruppen-externen Lichts 120 ermittelt. Unter ungünstigen Beleuchtungsbedingungen kann der Anteil des Baugruppen-externen Lichts 120 an dem Mischlicht 170 größer sein als der Anteil des von der lichtemittierenden Struktur emittierten Lichts. Dies bewirkt, dass eine von der optoelektronischen Baugruppe darzustellende Information unkenntlich wird, wie ausführlicher noch unten beschrieben wird. Mittels der detektierten Anteile von blauem und gelbem Licht an dem Mischlicht 170, kann die lichtemittierende Struktur derart angesteuert werden, dass die die darzustellende Information wieder kenntlich wird, beispielsweise indem der Betriebstrom der Subpixel und somit die Intensität des gelben und/blauen Lichts erhöht werden/wird. Mittels der höheren Intensität des von der lichtemittierenden Struktur emittierten Lichts wird das Kontrastverhältnis zum reflektierten Bauelement-externen Licht 120 erhöht. Dies ermöglicht eine Kompensation der Helligkeit des Bauelement-externen Lichts 120.
  • Mit anderen Worten: Das Detektieren des Lichts und Ansteuern der lichtemittierenden Struktur kann lateral bezüglich der flächigen Abmessung des Displays erfolgen. Weiterhin kann in der Ansteuerung die unterschiedliche Farbortalterung der Subpixel berücksichtigt werden, sodass die alterungsbedingte Farbortverschiebung reduziert werden kann. Die auf dem Display lokale alterungsbedingte Farbortverschiebung wird zudem erhöht, falls das Display ungleichmäßig von Bauelement-externen Licht bestrahl wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Erhöhung der Farbortalterung erfolgen, falls die Subpixel auf dem Display im zeitlichen Mittel ungleichmäßig betrieben werden, beispielsweise bei Uhrzeitanzeigen, Nachrichtentickern, visualisierten Symbolen und Schaltflächen auf einem Display.
  • Das Substrat 130 kann wenigstens einen Teil der Wellenleiterstruktur 112 für das erste Licht und das zweite Licht aufweisen oder sein, beispielsweise in Form einer transparenten, wellenleitenden Beschichtung. Die Wellenleiterstruktur 112 ist auf oder über dem Träger 102 ausgebildet, und die lichtemittierende Struktur 106 und/oder die lichtdetektierende Struktur 118 sind/ist auf der Wellenleiterstruktur 112 ausgebildet, beispielsweise nebeneinander und/oder übereinander, und mit der Wellenleiterstruktur 112 optisch und/oder körperlich gekoppelt. Die Wellenleiterstruktur 112 ist zu einem Leiten 116 des von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierten Lichts 114 eingerichtet, beispielsweise optisch transparent oder transluzent. Zusätzlich kann die Wellenleiterstruktur 112 zu einem Leiten eines Baugruppen-externen Lichts 120 eingerichtet sein.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das Substrat 130 einen Träger 102 aufweisen. Beispielsweise ist der Träger 102 wenigstens ein Teil der Wellenleiterstruktur 112, beispielsweise bei einem transparenten Träger, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird. Beispielsweise ist der Träger 102 als Wellenleiterstruktur 112 ausgebildet, beispielsweise als wellenleitendes Substrat 130.
  • Die lichtemittierende Struktur 106 und die lichtdetektierende Struktur 118 können voneinander optisch, elektrisch und/oder körperlich voneinander isoliert sein, beispielsweise mittels der Isolierstruktur 104, beispielsweise veranschaulicht in 1B, C, beispielsweise indem die Isolierstruktur 104 aus einem elektrisch nicht-leitenden und/oder intransparenten Material gebildet ist. Baugruppen-externes Licht 120, das auf die lichtemittierende Struktur 106 auf trifft kann mittels der Wellenleiterstruktur 112, beispielsweise durch die lichtemittierenden Struktur 106, zu der lichtdetektierenden Struktur 118 transportiert werden. Alternativ kann wenigstens ein Teil der lichtdetektierenden Struktur 118 optisch bezüglich des Baugruppen-externen Lichts freiliegen, und das Baugruppen-externe Licht 120 direkt aufnehmen.
  • In verschiedenen Weiterbildungen ist die optoelektronische Baugruppe 100, wie oben beschriebe, als ein Display ausgebildet, beispielsweise als ein großflächiges Display, und/oder ein planes Display. Die optoelektronische Baugruppe 100 weist wenigstens eine erste lichtemittierende Struktur 106 und eine zweite lichtemittierende Struktur auf, die mit der Wellenleiterstruktur 112 optisch gekoppelt sind. Die erste lichtemittierende Struktur 106 und die zweite lichtemittierende Struktur sind gleich ausgebildet. Die lichtdetektierende Struktur 118 ist zum Detektieren des emittierten Lichts 160, 170 der ersten lichtemittierenden Struktur 106 und der zweiten lichtemittierenden Struktur eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich weist die optoelektronische Baugruppe 100 wenigstens eine erste lichtdetektierende Struktur 118 auf, die zu einem Detektieren des emittierten Lichts 160, 170 der ersten lichtemittierenden Struktur 106 eingerichtet ist; und eine zweite lichtdetektierende Struktur 118, die zum Detektieren des Lichts der zweiten lichtemittierenden Struktur eingerichtet ist. In einer Weiterbildung sind wenigstens eine lichtemittierende Struktur 106 und wenigstens eine lichtdetektierende Struktur 118 elektrisch und/oder optisch voneinander isoliert ausgebildet. Die elektrische und/oder optische Isolierung ist beispielsweise mittels einer elektrisch isolierenden und/oder einer opaken, einer reflektierenden oder einer spiegelnden Isolierstruktur 104 ausgebildet.
  • Ferner weist die optoelektronische Baugruppe 100 eine Verkapselungsstruktur 128 auf, die die lichtemittierende Struktur 106 wenigstens teilweise umgibt, beispielsweise veranschaulicht in 1A. Die Verkapselungsstruktur 128 ist derart ausgebildet, dass die lichtemittierende Struktur 106 hermetisch abgedichtet ist bezüglich einer Diffusion eines bezüglich der lichtemittierenden Struktur 106 chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs in die lichtemittierende Struktur 106. Alternativ oder zusätzlich umgibt die Verkapselungsstruktur 128 die lichtdetektierende Struktur 118 wenigstens teilweise und ist derart ausgebildet, dass die lichtdetektierende Struktur 118 hermetisch abgedichtet ist bezüglich einer Diffusion eines bezüglich der lichtdetektierenden Struktur 118 chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs in die lichtdetektierende Struktur 118. Die lichtemittierende Struktur 106 und die lichtdetektierende Struktur 118 sind monolithisch in der Verkapselungsstruktur 128 integriert. Mit anderen Worten: die Verkapselungsstruktur 128 ist derart ausgebildet, dass sie ein Eindiffundieren eines schädlichen Stoffs, beispielsweise eines chemisch reaktiven Stoffs oder eines Lösungsmittels, in die lichtemittierende Struktur 106 und/oder in die lichtdetektierende Struktur 118 verhindert. Die Verkapselungsstruktur 128 umgibt dazu wenigstens einen Teil der lichtemittierenden Struktur 106 und/oder der lichtdetektierenden Struktur 118, beispielsweise monolithisch.
  • Bei einer monolithischen Integration weist die Verkapselungsstruktur 128 die gleiche oder ungefähr gleiche Abmessung auf wie das Substrat 130 und umschließt die optoelektronischen Bauelemente der lichtemittierenden und lichtdetektierenden Strukturen 108, 118 hermetisch dicht. Eine hermetisch dichte Verkapselungsstruktur 128 weist eine Diffusionsrate bezüglich Wasser und/oder Sauerstoff von kleiner ungefähr 10–1 auf, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10–4 g/(m2d) bis ungefähr 10–10 g/(m2d), beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10–4 g/(m2d) bis ungefähr 10–6 g/(m2d). Ein bezüglich Wasser hermetisch dichter Stoff oder ein hermetisch dichtes Stoffgemisch weist eine Keramik, ein Metall und/oder ein Metalloxid auf oder ist daraus gebildet.
  • Die lichtemittierende Struktur 106 weist wenigstens ein erstes lichtemittierendes Bauelement und ein zweites lichtemittierendes Bauelement auf. Das erste lichtemittierende Bauelement ist derart ausgebildet, dass es ein erstes Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum emittiert. Das zweite lichtemittierende Bauelement ist derart ausgebildet, dass es ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum emittiert. Das erste Wellenlängenspektrum ist dabei unterschiedlich zu dem zweiten Wellenlängenspektrum. Die lichtemittierende Struktur 106 ist zum Mischens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht. Das Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts erfolgt beispielsweise indem das erste Licht und das zweite Licht in die gleiche Richtung emittiert werden. Das erste Licht und das zweite Licht können gleichzeitig oder in einem zeitlichen Abstand emittiert werden, beispielsweisen mittels einer pulsmodulierten Ansteuerung der lichtemittierenden Bauelemente. Der zeitliche Abstand ist kleiner als das zeitliche Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. Mittels der Trägheit des menschlichen Auges wird somit ein Mischlicht wahrgenommen. Zusätzlich oder alternativ erfolgt das Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts indem der laterale Abstand des ersten lichtemittierenden Bauelements zu dem zweiten lichtemittierenden Bauelement kleiner ist als das laterale Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. Alternativ oder zusätzlich weist die lichtemittierende Struktur eine Streustruktur auf, beispielsweise μm-große Streupartikel in einer Matrix im Strahlengang des von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierten Lichts, sodass das erste Licht und das zweite Licht in der Streustruktur gemischt werden.
  • Das zweite lichtemittierende Bauelement ist auf oder über dem ersten lichtemittierenden Bauelement ausgebildet, beispielsweise gestapelt, beispielsweise veranschaulicht in 2. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite lichtemittierende Bauelement neben dem ersten lichtemittierenden Bauelement angeordnet, beispielsweise veranschaulicht in 3A–C.
  • Die lichtemittierende Struktur 106 ist als ein Pixel ausgebildet. Beispielsweise als ein Pixel eines Displays. Das erste lichtemittierende Bauelement ist ein erster Subpixel und das zweite lichtemittierende Bauelement ein zweiter Subpixel.
  • In einer Weiterbildung ist wenigstens ein lichtemittierendes Bauelement als eine organische Leuchtdiode ausgebildet.
  • In einer Weiterbildung weisen das erste lichtemittierende Bauelement und das zweite lichtemittierende Bauelement wenigstens eine gemeinsame Elektrode auf.
  • Die Wellenleiterstruktur 112 ist zum Leiten des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet, beispielsweise transparent oder transluzent bezüglich des ersten Lichts und des zweiten Lichts. Die Wellenleiterstruktur 112 ist, mit der lichtemittierenden Struktur 106 optisch gekoppelt derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur 112 leitbar ist. Beispielsweise ist die Wellenleiterstruktur 112 als ein planer Wellenleiter ausgebildet. Wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts wird in der Wellenleiterstruktur von der lichtemittierenden Struktur zu der lichtdetektierenden Struktur transportiert.
  • Die lichtemittierende Struktur 106 und/oder die lichtdetektierende Struktur 118 sind/ist wenigstens teilweise auf der Wellenleiterstruktur 112 ausgebildet. Mit anderen Worten: Die Wellenleiterstruktur 112 ist als ein Substrat und/oder eine Abdeckung der lichtemittierenden Struktur 106 und/oder der lichtdetektierenden Struktur 118 ausgebildet.
  • Die lichtdetektierende Struktur 118 ist mit der Wellenleiterstruktur 112 optisch gekoppelt und zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist derart, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.
  • Die lichtdetektierende Struktur 118 weist wenigstens ein erstes lichtdetektierendes Bauelement 108, das zum Detektieren des ersten Lichts eingerichtet ist; und ein zweites lichtdetektierendes Bauelement 110, das zum Detektieren des zweiten Lichts eingerichtet ist; auf. Das erste lichtdetektierende Bauelement ist neben dem zweiten lichtdetektierenden Bauelement angeordnet, beispielsweise von diesem elektrisch und/oder optisch isoliert, beispielsweise mittels der Isolierstruktur 104. Alternativ oder zusätzlich ist das erste lichtdetektierende Bauelement auf dem zweiten lichtdetektierenden Bauelement gestapelt angeordnet.
  • In einer Weiterbildung weisen das erste lichtdetektierende Bauelement und das zweite lichtdetektierende Bauelement wenigstens eine gemeinsame Elektrode auf.
  • In einer Weiterbildung weist die lichtdetektierende Struktur 118 wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement 108 auf, das in einem körperlichen Kontakt mit wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Struktur 106 ausgebildet ist und mit diesem Teil optisch gekoppelt ist, beispielsweise veranschaulicht in 1B. Dies ermöglicht, dass das direkt auf die lichtemittierende Struktur 106 einfallende Baugruppen-externe Licht 120 detektierbar ist, beispielsweise indem das Substrat 130 der lichtemittierenden Struktur 106 als Wellenleiter für das Baugruppen-externe Licht 120 wirkt. Alternativ oder zusätzlich weist die lichtdetektierende Struktur 118 wenigstens eine interne lichtdetektierende Struktur 118 auf, die eingerichtet ist wenigstens zum Detektieren des von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierten Lichts 160, 170. Weiterhin weist die lichtdetektierende Struktur 118 eine externe lichtdetektierende Struktur 118 auf, die wenigstens zum Detektieren des auf die lichtemittierende Struktur 106 einfallenden Baugruppen-externen Lichts eingerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich ist die lichtdetektierende Struktur 118 zum Detektieren des Baugruppen-externen Lichts 120 eingerichtet derart, dass in einem internen Detektionsmodus nur das von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierte Licht und bei in einem externen Detektionsmodus nur das Baugruppen-externe Licht detektierbar ist. Die externe lichtdetektierende Struktur 118 kann optisch und/oder elektrisch von der internen lichtdetektierenden Struktur 118 isoliert ausgebildet sein. Die externe lichtdetektierende Struktur 118 kann optisch und/oder elektrisch von der lichtemittierenden Struktur 106 isoliert ausgebildet sein.
  • In einer Weiterbildung weist wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement die gleiche Bauart auf wie ein lichtemittierendes Bauelement. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement als ein Fotodetektor oder ein Fotowiderstand ausgebildet.
  • In einer Weiterbildung weist die lichtdetektierende Struktur 118 wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement auf, das zu einem Detektieren des ersten Lichts und des zweiten Lichts und/oder des Mischlichts eingerichtet ist.
  • In einer Weiterbildung weist die lichtdetektierende Struktur 118 wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement auf, das zu einem Detektieren des Baugruppen-externen Lichts 120 eingerichtet ist. Weiterhin weist die lichtdetektierende Struktur 118 wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement auf, das zu einem Detektieren des wenigstens von einem lichtemittierenden Bauelement emittierten Lichts 160, 170 eingerichtet ist.
  • Die Wellenleiterstruktur 112 und/oder die lichtdetektierende Struktur 118 sind derart eingerichtet, dass das emittierte Licht von wenigstens einer ersten lichtemittierenden Struktur 106 und einer zweiten lichtemittierenden Struktur detektierbar ist.
  • In einer Weiterbildung weist die lichtemittierende Struktur 106 ferner wenigstens ein drittes lichtemittierendes Bauelement auf, das ein drittes Licht mit einem dritten Wellenlängenspektrum emittiert, beispielsweise veranschaulicht in 3A–C. Die lichtdetektierende Struktur 118 ist derart eingerichtet, dass bei einer dritten Detektion nur das dritte Licht detektierbar ist. Mit anderen Worten: Das dritte lichtemittierende Bauelement ist derart ausgebildet, dass das dritte Licht unterschiedlich ist zu dem ersten Licht und dem zweiten Licht. Alternativ ist das dritte lichtemittierende Bauelement derart ausgebildet, dass das dritte Licht gleich ist zu dem ersten Licht oder dem zweiten Licht, beispielsweise veranschaulicht in 3A.
  • 2 veranschaulicht eine schematisch Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelementes 200, beispielsweise eines lichtemittierenden Bauelements der lichtemittierenden Struktur 106 und/oder eines lichtdetektierenden Bauelementes der lichtdetektierenden Struktur 118, wie sie beispielsweise in 1A–C gezeigt sind.
  • Das optoelektronische Bauelement 200 weist ein hermetisch dichtes Substrat 130, einen aktiven Bereich 206 und eine Verkapselungsstruktur 128 auf.
  • Das Substrat 130 weist einen Träger 202 und eine Barriereschicht 204 auf. Das Substrat 130 trägt den elektrisch aktiven Bereich 206 und schützt diesen vor einem Eindringen eines für den elektrisch aktiven Bereich 206 schädlichen Stoffs, beispielsweise Sauerstoff und/oder Wasserdampf.
  • Der elektrisch aktive Bereich 206 weist eine erste Elektrode 210, eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 und eine zweiten Elektrode 214 auf. Der aktive Bereich 206 ist ein elektrisch aktiver Bereich 206 und/oder ein optisch aktiver Bereich 206. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 200, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 200 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt und/oder absorbiert wird.
  • Die Verkapselungsstruktur 128 kann eine zweite Barrieredünnschicht 208, eine Verbindungsschicht 222 und eine Abdeckung 224 aufweisen. Die Verkapselungsstruktur 128 umgibt den elektrisch aktiven Bereich 206 und schützt diesen vor einem Eindringen eines für den elektrisch aktiven Bereich 206 schädlichen Stoffs, beispielsweise Sauerstoff und/oder Wasserdampf.
  • Der Träger 202 weist Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial auf oder ist daraus gebildet. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien auf oder ist daraus gebildet. Der Kunststoff ist ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP)), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN). Alternativ oder zusätzlich weist der Träger 202 ein Metall auf oder ist daraus gebildet, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl.
  • Der Träger 202 kann als Wellenleiter für die das von der lichtemittierenden Struktur emittierte Licht ausgebildet sein, beispielsweise transparent oder transluzent sein hinsichtlich der emittierten elektromagnetischen Strahlung.
  • Die Barriereschicht 204 ist auf oder über dem Träger 202 angeordnet auf der Seite des aktiven Bereichs 206 und/oder der dem aktiven Bereich 206 abgewandten Seite.
  • Die Barriereschicht 204 weist eines der nachfolgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, Polyp-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
  • Die Barriereschicht 204 wird mittels eines der folgenden Verfahren ausgebildet: ein Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)), beispielsweise eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder ein plasmaloses Atomlageabscheideverfahren (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)); ein chemisches Gasphasenabscheideverfahren (Chemical Vapor Deposition (CVD)), beispielsweise ein plasmaunterstütztes Gasphasenabscheideverfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder ein plasmaloses Gasphasenabscheideverfahren (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)); oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
  • Die Barriereschicht 204 weist eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm auf, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
  • Die Barriereschicht 204 ist optional, wenn der Träger 202 bereits hermetisch dicht ist, beispielsweise ein Glas, ein Metall oder ein Metalloxid aufweist oder daraus gebildet ist.
  • Die erste Elektrode 210 ist als Anode oder als Kathode ausgebildet. Die erste Elektrode 210 ist auf oder über dem Träger 202 und/oder der Barriereschicht ausgebildet.
  • Die erste Elektrode 210 weist eines der folgenden elektrisch leitfähigen Material auf oder ist daraus gebildet; ein Metall; ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO); ein Netzwerk aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, die beispielsweise mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind; ein Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die beispielsweise mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind; Graphen-Teilchen und -Schichten; ein Netzwerk aus halbleitenden Nanodrähten; ein elektrisch leitfähiges Polymer; ein Übergangsmetalloxid; und/oder deren Komposite. Die erste Elektrode 210 aus einem Metall oder ein Metall aufweisend weist eines der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien, beispielsweise Mo/Al/Mo; Cr/Al/Cr; Ag/Mg, Al. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Elektrode 210 ein transparentes leitfähiges Oxid eines der folgenden Materialien auf: beispielsweise Metalloxide: beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO2, oder In2O3 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, beispielsweise AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können für die erste Elektrode 210 eingesetzt werden. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein, bzw. lochleitend (p-TCO) oder elektronenleitend (n-TCO) sein.
  • Die erste Elektrode 210 weist eine Schicht oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Materials oder unterschiedlicher Materialien auf. In einer Weiterbildung ist die erste Elektrode 210 gebildet 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.
  • Die erste Elektrode weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm, beispielsweise von kleiner 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm.
  • Die erste Elektrode 210 ist mit einem ersten elektrischen Anschluss verbunden, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist. Das erste elektrische Potential wird von einer Baugruppen-externen Energiequelle bereitgestellt, beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle. Alternativ wird das erste elektrische Potential an einen elektrisch leitfähigen Träger 202 angelegt und der ersten Elektrode 210 durch den Träger 202 mittelbar elektrisch zugeführt. Das erste elektrische Potential ist beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential.
  • Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 ist auf oder über der ersten Elektrode 210 ausgebildet und elektrisch zwischen der ersten Elektrode 210 und der zweiten Elektrode 214 angeordnet.
  • Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine, zwei oder mehr Zwischenschichtstruktur(en) zwischen den Schichtenstruktur-Einheiten aufweisen. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 kann beispielsweise eine erste organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 216, eine Zwischenschichtstruktur 218 und eine zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 220 aufweisen.
  • Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 weist eine oder mehrere organisch funktionelle Schichtenstrukturen auf, beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder sogar mehr, beispielsweise 15 oder mehr, beispielsweise 70, die jeweils gleich oder unterschiedlich ausgebildet sind.
  • Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 weist eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Schichten der organisch funktionellen Schichtenstruktur 212 sind zwischen den Elektroden 210, 214 derart angeordnet, dass im Betrieb elektrische Ladungsträger von der ersten Elektrode 210 durch die organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 212 hindurch in die zweite Elektrode 214 fließen können, und umgekehrt; beispielsweise in der nachfolgend beschriebenen Reihenfolge.
  • In der organisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheit 212 ist eine oder mehrere der genannten Schichten vorgesehen, wobei gleiche Schichten einen körperlichen Kontakt aufweisen können, nur elektrisch miteinander verbunden sein können oder sogar elektrisch voneinander isoliert ausgebildet sein können, beispielsweise nebeneinander ausgebildet sein können. Einzelne Schichten der genannten Schichten können optional sein.
  • Die Lochinjektionsschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(III)pFBz, F16CuPc; NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro-NPB (N,N'-DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren); 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor; N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin; 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren; Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan; 2,2',7,7'-tetra(N,N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren; und/oder N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
  • Die Lochinjektionsschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm.
  • Die Lochtransportschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet sein: NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-spiro); DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren); 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor; N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin; 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren; Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan; 2,2',7,7'-tetra(N,N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren; und N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin, ein tertiäres Amin, ein Carbazolderivat, ein leitendes Polyanilin und/oder Polyethylendioxythiophen.
  • Die Lochtransportschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
  • Eine Emitterschicht weist organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules”) oder eine Kombination dieser Materialien auf oder ist daraus gebildet. Die Emitterschicht weist einen elektrolumineszierenden oder fotolumineszierenden Stoff auf, beispielsweise einen fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Farbstoff. Das optoelektronische Bauelement 200 weist in einer Emitterschicht eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet sein: organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (beispielsweise 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. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen. Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating). Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid; oder einem Silikon.
  • Die Emitterschicht weist einfarbig oder verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien auf. Alternativ weist die Emitterschicht mehrere Teilschichten auf, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben weist die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ ist auch vorgesehen, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission einen Leuchtstoff (Konvertermaterial) anzuordnen, der 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.
  • Die Emitterschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
  • Die Elektronentransportschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet: NET-18; 2,2',2''-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinalato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen); 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; Bis(2-methyl-S-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl; 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracene; 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene; 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane; 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide; Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit.
  • Die Elektronentransportschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
  • Die Elektroneninjektionsschicht weist eines oder mehrere der folgernden Materialien, auf oder ist daraus gebildet: NDN-26, MgAg, Cs2CO3, Cs3P44, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2,2',2''-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen); 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl; 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracene; 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene; 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane; 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthroline; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide; Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit.
  • Die Elektroneninjektionsschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm.
  • Bei einer organisch funktionellen Schichtenstruktur 212 mit zwei oder mehr organisch funktionellen Schichtenstruktur, weist die zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit über oder neben der ersten funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten ausgebildet sein. Elektrisch zwischen den organisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten, ist eine Zwischenschichtstruktur ausgebildet.
  • Die Zwischenschichtstruktur ist als eine Zwischenelektrode ausgebildet, beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 210. Eine Zwischenelektrode weist mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Die externe Spannungsquelle stellt an der Zwischenelektrode ein drittes elektrisches Potential bereit. Alternativ weist die Zwischenelektrode jedoch keinen externen elektrischen Anschluss auf, indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist.
  • Alternativ ist die Zwischenschichtstruktur als eine Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur (charge generation layer CGL) ausgebildet. Eine Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur weist eine oder mehrere elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichten) und eine oder mehrere lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) auf. Die elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) und die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) können jeweils aus einem intrinsisch leitenden Stoff oder einem Dotierstoff in einer Matrix gebildet sein. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur sollte hinsichtlich der Energieniveaus der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) und der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) derart ausgebildet sein, dass an der Grenzfläche einer elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht mit einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht ein Trennung von Elektron und Loch erfolgen weist. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur weist ferner zwischen benachbarten Schichten eine Diffusionsbarriere auf.
  • Das optoelektronische Bauelement 200 weist optional weitere organische funktionalen Schichten auf, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten oder auf oder über der oder den Elektronentransportschicht(en). Die weiteren organischen funktionalen Schichten können beispielsweise die Schicht 104 sein, die als interne oder extern Einkoppel-/Auskoppelstruktur ausgebildet ist, die die Funktionalität und damit die Effizienz des optoelektronischen Bauelements 200 weiter verbessern.
  • Die zweite Elektrode 214 ist gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 210 ausgebildet, wobei die erste Elektrode 210 und die zweite Elektrode 214 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zweite Elektrode 214 ist als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
  • Die zweite Elektrode 214 weist einen zweiten elektrischen Anschluss auf, an den ein zweites elektrisches Potential anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential wird von der gleichen oder einer anderen Energiequelle bereitgestellt wie das erste elektrische Potential und/oder das optionale dritte elektrische Potential. Das zweite elektrische Potential ist unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential und/oder dem optional dritten elektrischen Potential. Das zweite elektrische Potential weist beispielsweise einen Wert auf 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.
  • Eine lichtemittierende Struktur 106 mit übereinander gestapeltem oder überlappendem ersten lichtemittierenden Bauelement und zweitem Bauelement kann mittels des aktiven Bereichs 206 realisiert werden. Beispielsweise weist das erste lichtemittierende Bauelement die erste Elektrode 210, die erste organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 216 und die Zwischenschichtstruktur 218 aufweisen. Das zweite lichtemittierende Bauelement weist die Zwischenschichtstruktur 218, die zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 220 und die zweite Elektrode 214 auf.
  • Die Verkapselungsstruktur 128 ist hermetisch dicht bezüglich einer Diffusion von Wasser und/oder Sauerstoff durch die Verkapselungsstruktur 128 in den optisch aktiven Bereich 206 ausgebildet. In einer Weiterbildung weist die Verkapselungsstruktur 128 die Schicht 104 auf bzw. wird mit der Schicht 104 ausgebildet.
  • Die Barrieredünnschicht 208 ist gemäß einer der Ausgestaltungen der oben beschriebenen Barriereschicht 204 ausgebildet.
  • Ferner ist darauf hinzuweisen, dass Ausführungsbeispielen auch ganz auf eine Barrieredünnschicht 208 verzichtet sein kann. In solch einer Ausgestaltung weist die Verkapselungsstruktur 128 eine weitere Barriere auf, wodurch eine Barrieredünnschicht 208 optional wird, beispielsweise die Abdeckung 224, beispielsweise eine Kavitätsglasverkapselung oder metallische Verkapselung.
  • Ferner sind zusätzlich noch eine oder mehrere Ein-/Auskoppelschichten in dem optoelektronischen Bauelementes 200 ausgebildet, beispielsweise eine externe Auskoppelfolie auf oder über dem Träger 202 (nicht dargestellt) oder eine interne Auskoppelschicht (nicht dargestellt) im Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelementes 200. Die Ein-/Auskoppelschicht weist eine Matrix und darin verteilt Streuzentren bezüglich der elektromagnetischen Strahlung auf, wobei der mittlere Brechungsindex der Ein-/Auskoppelschicht größer oder kleiner ist als der mittlere Brechungsindex der Schicht, aus der die elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird. Ferner können zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der zweiten Barrieredünnschicht 208) in dem optoelektronischen Bauelement 200 vorgesehen sein.
  • Die Verkapselungsstruktur weist ferner eine Abdeckung 224 und/oder eine Verbindungsschicht 222 auf. In einer Weiterbildung ist die Abdeckung 224 mittels der Verbindungsschicht 222 mit dem aktiven Bereich 206, dem Substrat 130 und/oder der Barrieredünnschicht 208 verbunden. Die Verbindungsschicht 222 ist optional, beispielsweise falls die Abdeckung 224 direkt auf der zweiten Barrieredünnschicht 208 ausgebildet wird, beispielsweise eine Abdeckung 224 aus Glas, die mittels Plasmaspritzens ausgebildet wird.
  • Die Verbindungsschicht 222 ist aus einem Klebstoff oder einem Lack gebildet. In einer Weiterbildung weist eine Verbindungsschicht 222 aus einem transparenten Material Partikel auf, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel. Dadurch wirkt die Verbindungsschicht 222 als Streuschicht, was zu einer Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führt. Als lichtstreuende Partikel können dielektrische Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (SiO2), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga2Ox) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der Verbindungsschicht 222 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.
  • Die Verbindungsschicht 222 weist eine Schichtdicke von größer als 1 μm auf, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm.
  • In einer Weiterbildung ist zwischen der zweiten Elektrode 214 und der Verbindungsschicht 222 noch eine elektrisch isolierende Schicht (nicht dargestellt) ausgebildet, beispielsweise SiN, 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 kann das optoelektronische Bauelement 200 eine sogenannte Getter-Schicht oder Getter-Struktur auf, beispielsweise eine lateral strukturierte Getter-Schicht, (nicht dargestellt). Die Getter-Schicht weist ein Material auf oder ist daraus gebildet sein, dass Stoffe, die schädlich für den elektrisch aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet, beispielsweise Wasserdampf und/oder Sauerstoff. Eine Getter-Schicht weist beispielsweise ein Zeolith-Derivat auf oder ist daraus gebildet sein. Die Getter-Schicht weist eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 μm auf, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm.
  • Auf oder über der Verbindungsschicht 222 ist die Abdeckung 224 ausgebildet oder angeordnet. Die Abdeckung 224 wird mittels der Verbindungsschicht 222 mit dem elektrisch aktiven Bereich 206 verbunden und schützt diesen vor schädlichen Stoffen. Die Abdeckung 224 ist beispielsweise eine Glasabdeckung 224, eine Metallfolienabdeckung 224 oder eine abgedichtete Kunststofffolien-Abdeckung 224. Die Glasabdeckung 224 ist beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl. glass frit bonding/glass saldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des optoelektronischen Bauelementes 200 verbunden.
  • In einer Weiterbildung ist eine Flächenlichtquelle als eine organische Leuchtdiode ausgebildet. Bei einer optoelektronischen Baugruppe mit zwei oder mehreren Flächenlichtquellen sind organische Leuchtdioden, die als Flächenlichtquellen ausgebildet sind, auch als OLED-Segmente bezeichnet, beispielsweise als Pixel oder Sub-Pixel.
  • 3A–i veranschaulicht Beispiele lichtemittierender Strukturen und optoelektronischer Baugruppen, die im Wesentlichen den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechen. Veranschaulicht in 3A–i sind schematische Aufsichten lateraler Anordnungen von lichtemittierenden Bauelementen 302, 304, 306, 310. Beispielsweise sind Pixel 106 eines Displays 100 in einer RGB-Matrix (rot-grün-blau – RGB) oder GBGR-Matrix (grün-blau-grün-rot GBGR) dargestellt.
  • Eine lichtemittierende Struktur 106 weist – wie oben beschrieben – wenigstens ein erstes lichtemittierendes Bauelement 302 und ein zweites lichtemittierendes Bauelement 304 auf. In verschiedenen Weiterbildungen weist die lichtemittierende Struktur wenigstens ein weiteres lichtemittierendes Bauelement auf, beispielsweise ein drittes lichtemittierendes Bauelement 306. Das dritte lichtemittierende Bauelement kann gleich oder ungefähr gleich sein zu dem ersten lichtemittierenden Bauelement oder dem zweiten lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise in 3A, C, F, G, H veranschaulicht als zwei erste lichtemittierende Bauelemente 302. Alternativ oder zusätzlich ist ein drittes lichtemittierendes Bauelement unterschiedlich zu dem ersten lichtemittierenden Bauelement und dem zweiten lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise in 3A–i veranschaulicht als ein drittes lichtemittierendes Bauelement 306, 310.
  • Veranschaulicht in 3A ist weiterhin, dass die lichtemittierenden Bauelement 302, 304, 306 lateral nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein können. Alternativ sind die lichtemittierenden Bauelemente 302, 304, 306 übereinander gestapelt angeordnet oder ausgebildet, beispielsweise überlappend. Die lichtemittierenden Bauelemente 302, 304, 306, 310 können jeweils eine punktförmige, kreisförmige (3C–E, H), linienförmige, dreieckige; viereckige, streifenförmige oder vieleckige Form (3A, B, F, G, i) aufweisen. Die lichtemittierenden Bauelemente 302, 304, 306 können in einer punktförmigen, kreisförmigen, linienförmigen, dreieckigen, viereckigen und/oder vieleckigen Form angeordnet sein. Mit anderen Worten: die RGB-Matrix bzw. GBGR-Matrix ist beispielsweise eine Anordnung von streifenförmigen oder punktförmigen lichtemittierenden Bauelementen 302, 304, 306, 310 (Subpixel). Zur Detektion des emittierten Lichts der Pixel bzw. der Subpixel kann ein weißes Licht emittierendes Pixel (weiteres drittes oder viertes lichtemittierendes Bauelement 310) verwendet werden, beispielsweise als Zentralpixel, beispielsweise veranschaulicht in 3H. Alternativ oder zusätzlich kann mittels des weißen Pixels die äußere Einstrahlung, das heißt das Baugruppen-externe Licht detektiert werden. Indem ein lichtemittierendes Bauelement als ein lichtdetektierendes Bauelement verwendet wird, kann die Anzahl an lichtdetektierenden Bauelementen reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich werden einzelne lichtdetektierende Bauelementen mehreren lichtemittierenden Bauelementen und/oder mehreren lichtemittierenden Strukturen zugeordnet, beispielsweise veranschaulicht in 3G. Dadurch kann die Anzahl an lichtdetektierenden Bauelementen und lichtdetektierenden Struktur reduziert werden. Weiterhin kann, da weniger lichtdetektierende Bauelemente ausgelesen werden, die summierte Auslesezeit der Ausgabewert der Detektion der lichtdetektierenden Strukturen reduziert werden. Weiterhin kann dadurch eine höhere Anzahldichte an lichtemittierenden Bauelementen und lichtemittierenden Strukturen realisiert werden.
  • Alternativ werden mehrere lichtdetektierende Bauelemente einem lichtemittierenden Bauelement zugeordnet, beispielsweise veranschaulicht in 3i.
  • In verschiedenen Weiterbildungen weist die lichtemittierende Struktur ein ein weißes Licht lichtemittierendes Bauelement auf, beispielsweise veranschaulicht in 3H, i als Bauelement 310. Dadurch kann gleichzeitig Licht von den lichtemittierenden Bauelementen und Baugruppen-externes Licht detektierbar sein. Dadurch ist eine Alterungskompensation gleichzeitig mit automatisierter Helligkeitsnachregelung möglich.
  • In verschiedenen Weiterbildungen weist die optoelektronische Baugruppe eine lichtemittierende Struktur auf mit wenigstens einem ersten lichtemittierenden Bauelement und einem zweiten lichtemittierendem Bauelement, beispielsweise ein Pixel mit wenigstens einem ersten Subpixel und einem zweiten Subpixel. Die lichtemittierende Struktur kann mehr als ein, beispielsweise zwei oder mehr erste lichtemittierende Bauelemente bezüglich eines zweiten lichtemittierenden Bauelementes aufweisen. Beispielsweise können zwei gleiche erste lichtemittierende Bauelemente (Subpixel) in einem Pixel vorgesehen sein, wenn diese schneller altern als ein zweites lichtemittierendes Bauelement (Subpixel) des Pixels. Alternativ oder zusätzlich können zwei erste lichtemittierende Bauelemente vorgesehen sein für den Fall, dass die Lichtausbeute eines einzelnen ersten lichtemittierenden Bauelementes zu gering ist bezüglich der Lichtausbaute des zweiten lichtemittierenden Bauelementes und dem Farbton des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht. Der Farbton des Mischlichts weist einen vorgegebenen Helligkeitsbereich, einen vorgegebenen Sättigungsbereich und/oder einen vorgegebenen Farbortbereich.
  • Weiterhin kann die optoelektronische Baugruppe 100 weitere lichtemittierende Strukturen aufweisen, beispielsweise eine Mehrzahl oder Vielzahl an lichtemittierenden Strukturen, beispielsweise bei einem Display eine Vielzahl an Pixeln.
  • Die optoelektronische Baugruppe 100 weist wenigstens eine lichtdetektierende Struktur 118 auf. Beispielsweise weist die optoelektronische Baugruppe wenigstens jeweils eine lichtdetektierende Struktur 118 für jeweils eine lichtemittierende Struktur und/oder jeweils ein lichtemittierendes Bauelement auf. Alternativ weist die optoelektronische Baugruppe jeweils eine lichtdetektierende Struktur 118 für zwei oder mehr lichtemittierende Strukturen und/oder zwei oder mehr lichtemittierende Bauelemente. Veranschaulicht in 3F–H sind verschiedene Beispiele von optoelektronischen Baugruppen 100 mit einer lichtemittierenden Struktur mit jeweils einem ersten lichtemittierenden Bauelement 302, einem zweiten lichtemittierenden Bauelement 304 und einem dritten lichtemittierenden Bauelement 306. Weiterhin weisen die Beispiele der optoelektronischen Baugruppe 100 eine lichtdetektierende Struktur 118 auf mit einem ersten lichtdetektierenden Bauelement 312, einem zweiten lichtdetektierenden Bauelement 314, einem dritten lichtdetektierenden Bauelement 316 und einem weiteren dritten bzw. vierten lichtdetektierenden Bauelement 310.
  • Die lichtemittierenden Bauelemente 302, 304, 306, 310 können auch als lichtdetektierende Bauelemente ausgebildet sein oder wirken und derart betrieben werden.
  • Das erste lichtdetektierende Bauelement 312 ist zum Detektieren des ersten Lichts mit erstem Wellenlängenspektrum eingerichtet, das von dem ersten lichtemittierenden Bauelement 302 emittiert wird. Das zweite lichtdetektierende Bauelement 314 ist zum Detektieren des zweiten Lichts mit zweitem Wellenlängenspektrum eingerichtet, das von dem zweiten lichtemittierenden Bauelement 304 emittiert wird. Das dritte lichtdetektierende Bauelement 316 ist zum Detektieren des dritten Lichts mit drittem Wellenlängenspektrum eingerichtet, das von dem dritten lichtemittierenden Bauelement 306 emittiert wird. Das erste, zweite und dritte Licht wird somit von lichtemittierenden Bauelementen der lichtemittierenden Struktur emittiert. Die lichtdetektierenden Bauelemente werden daher auch als interne lichtdetektierende Bauelemente oder als interne lichtdetektierende Struktur 118 bezeichnet.
  • Das vierte lichtdetektierende Bauelement 310 ist zum Detektieren eines vierten Lichts mit viertem Wellenlängenspektrum eingerichtet. Das vierte Licht ist wenigstens ein Baugruppen-externes Licht 120, das beispielsweise auf die lichtemittierende Struktur einfällt. Dazu kann das vierte lichtdetektierende Bauelement 310 beispielsweise optisch und/oder elektrisch von der lichtemittierenden Struktur 106 isoliert sein. Das vierte lichtdetektierende Bauelement wird in diesem Fall als externes lichtdetektierendes Bauelement oder als externe lichtdetektierende Struktur 118 bezeichnet. Alternativ oder zusätzlich ist das vierte Licht ein Mischlicht aus erstem, zweitem und/oder drittem Licht. Mit anderen Worten: das vierte lichtdetektierende Bauelement ist sensitiv und detektiert das Licht von zwei oder mehr unterschiedlichen lichtemittierenden Bauelementen. In diesem Fall ist das vierte lichtdetektierende Bauelement zusätzlich oder alternativ ein internes lichtdetektierendes Bauelement oder eine interne lichtdetektierende Struktur 118. Die vierte lichtdetektierende Struktur 118 zur internen Detektion kann beispielsweise das erste, zweite und/oder dritte lichtdetektierende Bauelement aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich weist die lichtemittierende Struktur ein viertes lichtemittierendes Bauelement 308 auf, das ein viertes Licht emittiert, beispielsweise veranschaulicht in 33. Das vierte Licht kann ein Baugruppen-externen Licht sein, beispielsweise indem das vierte lichtemittierende Bauelement als eine Wellenleiterstruktur zu einem Baugruppen-externen Bereich ausgebildet ist; oder ein Mischlicht aus dem ersten, zweiten und/oder drittem Licht ist. Beispielsweise ist das erste Licht ein blaues Licht, das zweite Licht ein rotes Licht und das dritte Licht ein grünes Licht. Das vierte Licht kann dann ein weißes Licht oder in gelbes Licht sein.
  • In verschiedenen Weiterbildungen ist ein lichtdetektierende Bauelement derart ausgebildet, dass es einen internen Detektionsmodus und einen externen Detektionsmodus aufweist, wobei im internen Detektionsmodus nur das interne Licht und im externen Detektionsmodus nur das externe Licht detektierbar ist. Beispielsweise kann das vierte lichtdetektierende Bauelement eine elektrisch schaltbare Blenden- und/oder Spiegelstruktur aufweisen mittels der zwischen dem externen und internen Detektionsmodus geschaltet werden kann. Alternativ oder zusätzlich werden die internen lichtemittierenden Bauelemente gepulst betrieben und weisen zeitliche Bereiche im Betrieb auf, in denen die lichtemittierenden Bauelemente kein Licht emittieren (off-state). Dadurch kann das vierte lichtdetektierende Bauelement im off-state Baugruppen-externes Licht detektieren.
  • Die lichtdetektierende Struktur 118 kann derart ausgebildet sein, dass jedes lichtemittierende Bauelement ein viertes lichtdetektierendes Bauelement 310 aufweist, beispielsweise veranschaulicht in 3F, G, i; und/oder mehrere lichtemittierende Bauelemente ein gemeinsames viertes lichtdetektierendes Bauelement aufweisen, beispielsweise veranschaulicht in 3G.
  • In verschiedenen Weiterbildungen sind mit einem lichtemittierenden Bauelement zwei oder mehr lichtdetektierende Bauelemente optisch gekoppelt. Beispielsweise ist ein erstes lichtdetektierendes Bauelement 312-1, 314-1, 316-1, 310-1 mittels einer Wellenleiterstruktur 112 mit dem jeweiligen lichtemittierenden Bauelement 312, 314, 316, 308 optisch gekoppelt. Alternativ ist das erste lichtdetektierende Bauelement 312-1, 314-1, 316-1, 310-1 optisch isoliert von dem lichtemittierenden Bauelement 312, 314, 316, 308. Dadurch gelangt keine Streustrahlung von den lichtemittierenden Bauelementen in die lichtdetektierenden Bauelemente. Somit ist eine reine Detektion des emittierten Lichts möglich. Weiterhin ist ein zweites lichtdetektierendes Bauelement 312-2, 314-2, 316-2, 310-2 direkt mit dem lichtemittierenden Bauelement 312, 314, 316, 308 optisch gekoppelt, beispielsweise darauf ausgebildet, beispielsweise überlappend.
  • In einer Weiterbildung ist wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement zusätzlich ein lichtemittierendes Bauelement, beispielsweise in unterschiedlichen Betriebsmodi, beispielsweise zu unterschiedlichen Betriebszeiten. Mit anderen Worten: die optoelektronische Baugruppe weist eine Schichtenstruktur auf, die in einem ersten Betriebsmodus als ein lichtemittierendes Bauelement betrieben wird und in einem zweiten Betriebsmodus als ein lichtdetektierendes Bauelement betrieben wird. Beispielsweise können in der optoelektronischen Baugruppe zwei lichtemittierende Bauelemente vorgesehen sein, wobei eines dieser lichtemittierenden Bauelemente zeitweise als ein lichtdetektierendes Bauelement oder eine lichtdetektierende Struktur 118 betrieben wird.
  • Die optoelektronische Baugruppe weist nachfolgende Variationsmöglichkeiten in beliebigen Kombinationen auf: die Größe und die Anzahldichte von der lichtemittierenden Strukturen und/oder lichtemittierenden Bauelementen; und die Anordnung der lichtemittierenden Strukturen und/oder lichtemittierenden Bauelementen zueinander. Die Größe und die Anzahl an lichtdetektierenden Strukturen und/oder lichtdetektierenden Bauelementen. Die Anordnung und der Farbtyp (Selektivität/Sensitivität) der lichtdetektierenden Bauelemente und/oder lichtdetektierenden Strukturen bezüglich einander. Die Ausrichtung der lichtemittierenden Struktur/en und der lichtemittierenden Bauelemente zu der lichtdetektierenden Struktur 118 und dem/den lichtdetektierenden Bauelement/en. Dem Typ der lichtdetektierenden Struktur 118, das heißt: ob es sich um eine interne lichtdetektierende Struktur 118 oder eine externe lichtdetektierende Struktur 118 handelt. Die Anbringung und/oder Integration der lichtdetektierenden Struktur 118 und der lichtdetektierenden Bauelemente an oder bei den lichtemittierenden Bauelementen. Der Ausgestaltung der lichtemittierenden Struktur und der lichtemittierenden Bauelement als Top-Emitter, Bottom-Emitter oder bidirektionaler Emitter.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe.
  • Das Verfahren 400 zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe 100, weist ein Bereitstellen 402 einer Wellenleiterstruktur 112, ein Ausbilden 404 wenigstens einer lichtemittierenden Struktur 106 und ein Ausbilden 406 wenigstens einer lichtdetektierenden Struktur 118 auf.
  • Die Wellenleiterstruktur 112 wird zum Leiten wenigstens eines ersten Lichts mit einem ersten Wellenlängenspektrum und/oder eines zweiten Lichts mit einem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet, wobei das erste Wellenlängenspektrum unterschiedlich ist zu dem zweiten Wellenlängenspektrum.
  • Die lichtemittierende Struktur 106 wird mit wenigstens einem ersten lichtemittierenden Bauelement und einem zweiten lichtemittierenden Bauelement auf oder über der Wellenleiterstruktur 112 ausgebildet. Das erste lichtemittierende Bauelement wird dabei zum Emittieren des ersten Lichts mit dem ersten Wellenlängenspektrum ausgebildet und das zweite lichtemittierende Bauelement zum Emittieren des zweiten Lichts mit dem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet. Die lichtemittierende Struktur 106 wird zum Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht eingerichtet ausgebildet. Die die lichtemittierende Struktur 106 wird optisch gekoppelt mit der Wellenleiterstruktur 112 ausgebildet derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur 112 leitbar ist.
  • Die wenigstens eine lichtdetektierende Struktur 118 wird auf oder über der Wellenleiterstruktur 112 ausgebildet. Die lichtdetektierende Struktur 118 wird mit der Wellenleiterstruktur 112 optisch gekoppelt. Die lichtdetektierende Struktur 118 wird derart ausgebildet, dass sie zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist derart, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung zum Betreiben eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Bauelementes mit einer optoelektronischen Baugruppe.
  • In 5 ist das Prinzip des Verfahrens zum Betreiben einer oben beschriebenen optoelektronische Baugruppe veranschaulicht.
  • In der oberen Zeile 502 ist eine optoelektronische Baugruppe in Form eines Displays gezeigt. Die optoelektronische Baugruppe, beispielsweise ein Farb-Display, weist eine Vielzahl an lichtemittierenden Strukturen 106, beispielsweise Pixel, mit einem, zwei oder mehr lichtemittierenden Bauelementen auf, beispielsweise Subpixel, beispielsweise ein ein rotes Licht, ein ein grünes Licht und ein ein blaues Licht emittierendes Subpixel. Mit anderen Worten: Das Display weist beispielsweise RGB-Subpixel in einer RGB Streifenmatrix auf.
  • In der unteren Zeile 504 ist die von dem Display wahrgenommene Helligkeit beim Betrachter veranschaulicht.
  • In der linken Spalte 506 ist die optoelektronische Baugruppe ohne eine Störung und ohne eine Nachreglung gezeigt. Die ungestörte Abstrahlung benötigt keine Nachregelung der Helligkeiten der Pixel/Subpixel.
  • In der mittleren Spalte 508 ist die optoelektronische Baugruppe mit einer partiellen Störung 520 und herkömmlich, ohne eine Nachreglung gezeigt. Die Störung ist beispielsweise ein Bereich heller Pixel, beispielsweise ein überbelichteter Display-Bereich. Beispielsweise durch Lichteinfall erscheint der Bereich rechts unten im Display schwächer beim Betrachter.
  • In der rechten Spalte 508 ist die optoelektronische Baugruppe mit einer partiellen Störung 520 und mit partieller Nachreglung gezeigt. Der schwach wahrgenommene Bereich 520 rechts unten im Display wird nachgeregelt in einem vorher definierten Algorithmus, so dass der Betrachter eine gleichbleibende Helligkeit oder einen gleichbleibenden Kontrast wahrnimmt. Die Nachregelung erfolgt pixelfein oder subpixelfein.
  • Mit anderen Worten: Das Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Bauelements mit einer oben beschriebenen optoelektronischen Baugruppe (siehe auch 6) weist ein Detektieren wenigstens eines Lichts von wenigstens einer lichtemittierenden Struktur 106 oder wenigstens einem lichtemittierenden Bauelement in einem ersten Bereich der optoelektronischen Baugruppe 100; ein Ermitteln des Unterschieds des Ausgabewerts zu einem Referenzwert und ein Ändern wenigstens eines Betriebsparameters der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur 106 oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements auf.
  • Zum Detektieren des wenigstens einen Lichts von der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur 106 oder dem wenigstens einem lichtemittierenden Bauelement in einem ersten Bereich der optoelektronischen Baugruppe 100 erzeugt die lichtdetektierende Struktur 118 beim Detektieren eines Lichts wenigstens einen Ausgabewert und übermittelt den Ausgabewert der wenigstens einen lichtdetektierenden Struktur 118 oder des wenigstens einen lichtdetektierenden Bauelements an eine Schaltkreisstruktur.
  • Der Referenzwert zum Ermitteln des Unterschieds des Ausgabewerts zu dem Referenzwert, wird bzw. ist in der Schaltungsstruktur gespeichert und/oder wird oder wurde in einem zweiten Bereich der optoelektronischen Baugruppe 100 ermittelt.
  • Das Ändern des wenigstens einen Betriebsparameters der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur 106 oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements erfolgt derart, dass der Unterschied reduziert wird. Der Unterschied wird derart reduziert, dass die Intensität des Lichts der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur 106 oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements in dem ersten Bereich über einem ersten Intensitätswert und/oder unter einem zweiten Intensitätswert liegt. Alternativ oder zusätzlich wird der Unterschied derart reduziert, dass ein lateraler Farbortgradient, ein lateraler Sättigungsgradient und/oder ein lateraler Helligkeitsgradient der optoelektronischen Baugruppe 100 verändert werden/wird. Beispielsweise erfolgt das Ändern als eine laterale Kontrastverstärkung oder ein Alterungsausgleich.
  • Mit anderen Worten: das Verfahren ermöglicht eine wellenlängenselektive Nachjustage der Helligkeit eines Displays. Zusätzlich oder alternativ wird bei dem Display eine Alterungskompensation ermöglicht.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Bauelementes mit einer optoelektronischen Baugruppe, die weitestgehend einer oben beschriebenen optoelektronischen Baugruppe entspricht.
  • Ein elektronisches Bauelement 600 weist eine optoelektronische Baugruppe 100 und einen Schaltkreis 604 auf.
  • Der Schaltkreis 604 ist elektrisch gekoppelt (in 6 veranschaulicht mittels der Linie 602) mit der lichtemittierenden Struktur 106 und der lichtdetektierenden Struktur 118. Der Schaltkreis 604 ist zum Bereitstellen eines Betriebsstromes an die lichtemittierende Struktur 106 eingerichtet und zum Ermitteln eines Ausgabewertes der Detektion der lichtdetektierenden Struktur 118 eingerichtet.
  • Die optoelektronische Baugruppe 100 ist derart in dem elektronischen Bauelement 600 angeordnet, dass sie im Betrieb des elektronischen Bauelementes 600 einem Baugruppen-externen Licht 120 zugänglich ist.
  • Der Schaltkreis 604 ist zum Steuern des Betriebsstromes der lichtemittierenden Struktur 106 unter Berücksichtigung des detektierten Baugruppen-externen Lichts 120 eingerichtet. Beispielsweise weist der Schaltkreis 604 einen Steuerschaltkreis auf. Alternativ oder zusätzlich ist der Schaltkreis 604 zum Regeln des Betriebsstromes der lichtemittierenden Struktur 106 unter Berücksichtigung der detektierten Baugruppen-externen Strahlung und des von der lichtemittierenden Struktur 106 emittierten Lichts 160, 170 eingerichtet. Beispielsweise weist der Schaltkreis 604 einen Regelschaltkreis auf.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann die optoelektronische Baugruppe als eine Hintergrundbeleuchtung für ein Display eingerichtet sein.

Claims (15)

  1. Optoelektronische Baugruppe (100), aufweisend: • eine lichtemittierende Struktur (106) mit wenigstens einem ersten lichtemittierenden Bauelement (302) und einem zweiten lichtemittierenden Bauelement (304); – wobei das erste lichtemittierende Bauelement (302) ein erstes Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum emittiert, und das zweite lichtemittierende Bauelement (304) ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum emittiert, wobei das erste Wellenlängenspektrum unterschiedlich ist zu dem zweiten Wellenlängenspektrum; und – wobei die lichtemittierende Struktur (106) zum Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht eingerichtet ist; • eine Wellenleiterstruktur (112), die zum Leiten des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist, und die mit der lichtemittierenden Struktur (106) optisch gekoppelt ist derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur (112) leitbar ist; und • eine lichtdetektierende Struktur (118), die mit der Wellenleiterstruktur (112) optisch gekoppelt ist und zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist derart, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.
  2. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine Verkapselungsstruktur (128), die die lichtemittierende Struktur (106) wenigstens teilweise umgibt und derart ausgebildet ist, dass die lichtemittierende Struktur (106) hermetisch abgedichtet ist bezüglich einer Diffusion eines bezüglich der lichtemittierenden Struktur (106) chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs in die lichtemittierende Struktur (106), und wobei die Verkapselungsstruktur (128) die lichtdetektierende Struktur (118) wenigstens teilweise umgibt und derart ausgebildet ist, dass die lichtdetektierende Struktur (118) hermetisch abgedichtet ist bezüglich einer Diffusion eines bezüglich der lichtdetektierenden Struktur (118) chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs in die lichtdetektierende Struktur (118), wobei die lichtemittierende Struktur (106) und die lichtdetektierende Struktur (118) monolithisch in der Verkapselungsstruktur (128) integriert sind.
  3. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die lichtemittierende Struktur (106) als ein Pixel ausgebildet ist, und das erste lichtemittierende Bauelement (302) ein erster Subpixel und das zweite lichtemittierende Bauelement (304) ein zweiter Subpixel ist.
  4. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die lichtemittierende Struktur (106) ferner aufweisend: wenigstens ein drittes lichtemittierendes Bauelement (306), das ein drittes Licht mit einem dritten Wellenlängenspektrum emittiert, wobei das dritte lichtemittierende Bauelement (306) derart ausgebildet ist, dass das dritte Licht gleich oder ungefähr gleich ist zu dem ersten Licht oder dem zweiten Licht; oder wobei das dritte lichtemittierende Bauelement (306) derart ausgebildet ist, dass das dritte Licht unterschiedlich ist zu dem ersten Licht und dem zweiten Licht.
  5. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die lichtdetektierende Struktur (118) wenigstens ein erstes lichtdetektierendes Bauelement (108), das zum Detektieren des ersten Lichts eingerichtet ist; und ein zweites lichtdetektierendes Bauelement (110), das zum Detektieren des zweiten Lichts eingerichtet ist; aufweist.
  6. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß Anspruch 5, wobei das erste lichtdetektierende Bauelement (108) gestapelt auf dem zweiten lichtdetektierenden Bauelement (110) angeordnet ist.
  7. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche Anspruch 1 bis 6, wobei die lichtdetektierende Struktur (118) wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement aufweist, das in einem körperlichen Kontakt mit wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Struktur (106) ausgebildet ist und mit diesem Teil optisch gekoppelt ist.
  8. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche Anspruch 1 bis 7, wobei die lichtdetektierende Struktur (118) wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement aufweist, das zu einem Detektieren eines Baugruppen-externen Lichts (120) eingerichtet ist, und wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement aufweist, das zu einem Detektieren des wenigstens von einem lichtemittierenden Bauelement emittierten Lichts eingerichtet ist.
  9. Optoelektronische Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche Anspruch 5 bis 8, wobei wenigstens ein lichtdetektierendes Bauelement die gleiche Bauart aufweist wie ein lichtemittierendes Bauelement.
  10. Verfahren (400) zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe (100), das Verfahren aufweisend: • Bereitstellen (402) einer Wellenleiterstruktur (112), die zum Leiten wenigstens eines ersten Lichts mit einem ersten Wellenlängenspektrum und/oder eines zweiten Lichts mit einem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet ist, wobei das erste Wellenlängenspektrum unterschiedlich ist zu dem zweiten Wellenlängenspektrum; • Ausbilden (404) einer lichtemittierenden Struktur (106) mit wenigstens einem ersten lichtemittierenden Bauelement (302) und einem zweiten lichtemittierenden Bauelement (304) auf oder über der Wellenleiterstruktur (112); – wobei das erste lichtemittierende Bauelement (302) zum Emittieren des ersten Lichts mit dem ersten Wellenlängenspektrum ausgebildet wird und das zweite lichtemittierende Bauelement (304) zum Emittieren des zweiten Lichts mit dem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet wird, und – wobei die lichtemittierende Struktur (106) zum Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts und zum Emittieren des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht eingerichtet ausgebildet wird; und – wobei die lichtemittierende Struktur (106) optisch gekoppelt mit der Wellenleiterstruktur (112) ausgebildet wird derart, dass wenigstens ein Teil des ersten Lichts und/oder des zweiten Lichts in der Wellenleiterstruktur (112) leitbar ist; und • Ausbilden (406) einer lichtdetektierenden Struktur (118) auf oder über der Wellenleiterstruktur (112), wobei die lichtdetektierende Struktur (118) mit der Wellenleiterstruktur (112) optisch gekoppelt wird und zum Detektieren wenigstens des ersten Lichts und des zweiten Lichts ausgebildet ist derart, dass in einem ersten Detektionsmodus nur das erste Licht und in einem zweiten Detektionsmodus nur das zweite Licht detektierbar ist.
  11. Elektronisches Bauelement (600) aufweisend: eine optoelektronische Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; und einen Schaltkreis (604), der elektrisch gekoppelt ist mit der lichtemittierenden Struktur (106) und der lichtdetektierenden Struktur (118), wobei der Schaltkreis (604) zum Bereitstellen eines Betriebsstromes an die lichtemittierende Struktur (106) eingerichtet ist und zum Ermitteln eines Ausgabewertes der Detektion der lichtdetektierenden Struktur (118) eingerichtet ist.
  12. Elektronisches Bauelement (600) gemäß Anspruch 11, wobei der Schaltkreis (604) zum Steuern des Betriebsstromes der lichtemittierenden Struktur (106) unter Berücksichtigung des detektierten Baugruppen-externen Lichts (120) eingerichtet ist, vorzugsweise einen Steuerschaltkreis aufweist; oder wobei der Schaltkreis (604) zum Regeln des Betriebsstromes der lichtemittierenden Struktur (106) unter Berücksichtigung der detektierten Baugruppen-externen Strahlung und des von der lichtemittierenden Struktur (106) emittierten Lichts eingerichtet ist, vorzugsweise einen Regelschaltkreis aufweist.
  13. Verfahren zum Betreiben des elektronischen Bauelements (600), das elektronische Bauelement (600) ausgebildet gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, das Verfahren aufweisend: • Detektieren wenigstens eines Lichts von wenigstens einer lichtemittierenden Struktur (106) oder wenigstens einem lichtemittierenden Bauelement in einem ersten Bereich der optoelektronischen Baugruppe (100), wobei die lichtdetektierende Struktur (118) beim Detektieren eines Lichts wenigstens einen Ausgabewert erzeugt und der Ausgabewert wenigstens einer lichtdetektierenden Struktur (118) oder eines lichtdetektierendes Bauelement (108, 110) an die Schaltkreisstruktur übermittelt wird; • Ermitteln des Unterschieds des Ausgabewerts zu einem Referenzwert, wobei der Referenzwert in der Schaltungsstruktur gespeichert ist und/oder in einem zweiten Bereich der optoelektronischen Baugruppe ermittelt wird oder wurde; • Ändern wenigstens eines Betriebsparameters der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur (106) oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements (302, 304, 306, 308, 310) derart, dass der Unterschied reduziert wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Unterschied derart reduziert wird, dass die Intensität des Lichts der wenigstens einen lichtemittierenden Struktur (106) oder des wenigstens einen lichtemittierenden Bauelements (302, 304, 306, 308, 310) in dem ersten Bereich über einem ersten Intensitätswert und/oder unter einem zweiten Intensitätswert liegt.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der Unterschied derart reduziert wird, dass ein lateraler Farbortgradient, ein lateraler Sättigungsgradient und/oder ein lateraler Helligkeitsgradient der optoelektronischen Baugruppe (100) verändert werden/wird, vorzugsweise als eine laterale Kontrastverstärkung oder ein Alterungsausgleich.
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