DE102016223208A1 - OPTOELECTRONIC ASSEMBLY, TISSUE, METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC ASSEMBLY, METHOD FOR PRODUCING A TISSUE AND OPTOELECTRONIC COMPONENT - Google Patents
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Abstract
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird bereitgestellt eine optoelektronische Baugruppe (20), mit: mindestens einer Faser (22), deren Mantelfläche zumindest teilweise elektrisch isolierend ausgebildet ist und die sich in einer ersten Richtung (23) erstreckt, einer ersten Leiterbahn (24), die auf der ersten Faser (22) ausgebildet ist und sich in die erste Richtung (23) erstreckt; einer zweiten Leiterbahn (25), die neben der ersten Leiterbahn (24) und beabstandet von der ersten Leiterbahn (24) auf der ersten Faser (22) ausgebildet ist und sich in die erste Richtung (23) erstreckt, wobei mindestens eine der beiden Leiterbahnen (24, 25) auf der elektrisch isolierenden Mantelfläche der Faser (22) ausgebildet ist, so dass die erste Leiterbahn (24) von der zweiten Leiterbahn (25) elektrisch isoliert ist; einem Lichtleiter (26), der teilweise über der ersten Leiterbahn (24), der zweiten Leiterbahn (25) und der Faser (22) ausgebildet ist und die erste Leiterbahn (24), die zweite Leiterbahn (25) und die Faser (22) teilweise umschließt, wobei in einem Teilbereich die erste Leiterbahn (24) und die zweite Leiterbahn (25) freigelegt sind; und einem optoelektronischen Bauelement (30), das mit der ersten Leiterbahn (24) und der zweiten Leiterbahn (25) elektrisch verbunden ist und das so in dem Teilbereich angeordnet ist, dass zumindest ein Teil von Licht, das von dem optoelektronischen Bauelement (30) emittiert wird, in den Lichtleiter (26) eingekoppelt wird, oder dass zumindest ein Teil von Licht, das aus dem Lichtleiter (26) ausgekoppelt wird, mittels des optoelektronischen Bauelements (30) erfasst wird.In various exemplary embodiments, an optoelectronic assembly (20) is provided, comprising: at least one fiber (22) whose lateral surface is at least partially electrically insulating and which extends in a first direction (23), a first conductor track (24) the first fiber (22) is formed and extends in the first direction (23); a second conductive trace (25) formed adjacent to the first conductive trace (24) and spaced from the first conductive trace (24) on the first fiber (22) and extending in the first direction (23), at least one of the two conductive traces (24, 25) is formed on the electrically insulating surface of the fiber (22), so that the first conductor (24) of the second conductor (25) is electrically insulated; a light guide (26) which is partially formed over the first conductor (24), the second conductor (25) and the fiber (22) and the first conductor (24), the second conductor (25) and the fiber (22) partially encloses, wherein in a partial area, the first conductor track (24) and the second conductor track (25) are exposed; and an optoelectronic component (30) which is electrically connected to the first interconnect (24) and the second interconnect (25) and which is arranged in the partial area such that at least part of the light emitted by the optoelectronic component (30) is emitted, in the light guide (26) is coupled, or that at least a part of light which is coupled out of the light guide (26) is detected by means of the optoelectronic component (30).
Description
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Baugruppe, ein Gewebe, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, ein Verfahren zum Herstellen eines Gewebes und ein optoelektronisches Bauelement.The invention relates to an optoelectronic assembly, a fabric, a method for producing an optoelectronic assembly, a method for producing a fabric and an optoelectronic component.
Heutzutage kommen zunehmend leuchtende Textilien auf den Markt. Für leuchtende Textilien sind derzeit im Wesentlichen zwei verschiedene Konzepte bekannt:Nowadays increasingly luminous textiles are coming onto the market. For luminous textiles, two main concepts are currently known:
Bei einem ersten Konzept werden die Textilien bildende Gewebe mittels optischer Fasern, beispielsweise Glasfasern oder polymeren optischen Fasern (POF), hergestellt. Dabei erfolgt eine Lichteinkopplung in die entsprechenden Faserbündel mittels LEDs an den Stirnseiten der Fasern. Das Licht breitet sich dann innerhalb der Fasern aufgrund von mehrfacher Totalreflexion aus. Eine Lichtauskopplung entlang der Fasern erfolgt beispielsweise durch Strukturieren der Oberflächen, beispielsweise durch Oberflächenaufrauhung und/oder partiellem Entfernen des Fasermantels (Cladding).In a first concept, textiles forming fabrics are made by optical fibers, such as glass fibers or polymeric optical fibers (POF). In this case, light is introduced into the corresponding fiber bundles by means of LEDs on the end faces of the fibers. The light then propagates within the fibers due to multiple total reflection. A light extraction along the fibers takes place for example by structuring the surfaces, for example by surface roughening and / or partial removal of the fiber cladding (cladding).
Bei einem zweiten Konzept werden metallische Drähte in textile Gewebe eingewoben. An Kreuzungspunkten dieser Drähte werden klassische LEDs, beispielsweise Premold-LED-Packages, angeordnet und elektrisch kontaktiert, beispielsweise angelötet.In a second concept, metallic wires are woven into textile fabrics. At crossing points of these wires classic LEDs, such as premold LED packages, arranged and electrically contacted, for example, soldered.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine optoelektronische Baugruppe bereitzustellen, die einfach, schnell und/oder kostengünstig herstellbar ist, mittels der ein zumindest teilweise leuchtendes Gewebe herstellbar ist und/oder die in einem herkömmlichen Webverfahren zu einem Gewebe verwoben werden kann.An object of the invention is to provide an optoelectronic assembly which is simple, quick and / or inexpensive to produce, by means of which an at least partially luminous tissue can be produced and / or which can be woven into a fabric in a conventional weaving process.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gewebe bereitzustellen, das einfach, schnell und/oder kostengünstig und/oder in einem herkömmlichen Webverfahren herstellbar ist und das zumindest teilweise leuchten kann.An object of the invention is to provide a fabric which can be produced simply, quickly and / or inexpensively and / or in a conventional weaving method and which can shine at least partially.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe bereitzustellen, das einfach, schnell und/oder kostengünstig durchführbar ist und das dazu beiträgt, dass mittels der optoelektronischen Baugruppe einfach, schnell und/oder kostengünstig ein zumindest teilweise leuchtendes Gewebe, insbesondere in einem herkömmlichen Webverfahren, herstellbar ist.An object of the invention is to provide a method for producing an optoelectronic assembly, which is simple, quick and / or inexpensive to carry out and which contributes to the fact that by means of the optoelectronic assembly simple, fast and / or cost, an at least partially luminous tissue, in particular in a conventional weaving process, can be produced.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Gewebes bereitzustellen, das einfach, schnell und/oder kostengünstig durchführbar ist und das ermöglicht, dass das Gewebe zumindest teilweise leuchtet.An object of the invention is to provide a method of manufacturing a fabric that is simple, quick and / or cost effective and that allows the fabric to be at least partially illuminated.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen, das dazu beiträgt, dass eine optoelektronische Baugruppe zum Herstellen eines zumindest teilweise leuchtenden Gewebes und/oder ein zumindest teilweise leuchtendes Gewebe besonders einfach, schnell, präzise und/oder kostengünstig ausgebildet werden können.An object of the invention is to provide an optoelectronic component which contributes to the fact that an optoelectronic assembly for producing an at least partially luminous tissue and / or an at least partially luminous tissue can be formed particularly simply, quickly, precisely and / or cost-effectively.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine optoelektronische Baugruppe, mit: mindestens einer Faser, deren Mantelfläche zumindest teilweise elektrisch isolierend ausgebildet ist und die sich in einer ersten Richtung erstreckt; einer ersten Leiterbahn, die auf der ersten Faser ausgebildet ist und sich in die erste Richtung erstreckt; einer zweiten Leiterbahn, die neben der ersten Leiterbahn und beabstandet von der ersten Leiterbahn auf der ersten Faser ausgebildet ist und sich in die erste Richtung erstreckt, wobei mindestens eine der beiden Leiterbahnen auf der elektrisch isolierenden Mantelfläche der Faser ausgebildet ist, so dass die erste Leiterbahn von der zweiten Leiterbahn elektrisch isoliert ist; einem Lichtleiter, der teilweise über der ersten Leiterbahn, der zweiten Leiterbahn und der Faser ausgebildet ist und die erste Leiterbahn, die zweite Leiterbahn und die Faser teilweise umschließt, wobei in einem Teilbereich die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn freigelegt sind, und einem optoelektronischen Bauelement, das mit der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn elektrisch verbunden ist und das so in dem Teilbereich angeordnet ist, dass zumindest ein Teil von Licht, das von dem optoelektronischen Bauelement emittiert wird, in den Lichtleiter eingekoppelt wird, oder dass zumindest ein Teil von Licht, das aus dem Lichtleiter ausgekoppelt wird, mittels des optoelektronischen Bauelements erfasst wird.An object of the invention is achieved by an optoelectronic assembly, comprising: at least one fiber whose lateral surface is at least partially electrically insulating and which extends in a first direction; a first conductor formed on the first fiber and extending in the first direction; a second conductor track, which is formed next to the first conductor track and spaced from the first conductor track on the first fiber and extends in the first direction, wherein at least one of the two conductor tracks is formed on the electrically insulating surface of the fiber, so that the first conductor track is electrically isolated from the second conductor; a light guide, which is partially formed over the first conductor, the second conductor and the fiber and the first conductor, the second conductor and the fiber partially encloses, wherein in a partial region, the first conductor and the second conductor are exposed, and an optoelectronic device which is electrically connected to the first conductive line and the second conductive line and which is disposed in the partial area such that at least part of light emitted by the optoelectronic component is coupled into the optical fiber, or at least part of the light , which is coupled out of the optical fiber, is detected by means of the optoelectronic component.
Falls das optoelektronische Bauelement ein lichtemittierendes Bauelement, in anderen Worten eine Lichtquelle, ist, bildet die optoelektronische Baugruppe 20 eine optische Faser, in der Lichtleiter, Lichtquelle und elektrische Kontaktierung der Lichtquelle integriert sind. Falls das optoelektronische Bauelement ein lichtabsorbierendes Bauelement, in anderen Worten ein Fotosensor oder eine Solarzelle ist, bildet die optoelektronische Baugruppe 20 eine optische Faser, in die Fotosensor bzw. Solarzelle, Lichtleiter und elektrische Kontaktierung des Fotosensors bzw. der Solarzelle integriert sind. Diese optischen Fasern können in herkömmlichen Webverfahren mit anderen optischen Fasern und/oder Kontaktfasern verwoben werden. Die optoelektronische Baugruppe ermöglicht somit, eine bereits leuchtfähige oder energieerzeugungsfähige optische Faser bereitzustellen. Die optische Faser kann zu einem Gewebe, beispielsweise einem textilen Gewebe oder einem technischen Gewebe, beispielsweise einem Kleidungsstück bzw. einer Plane, weiterverarbeitet werden. Ein nachträgliches Anordnen und/oder Kontaktieren weiterer Lichtquellen oder Solarzellen ist nicht nötig, so dass auf einfache Weise eine optische Faser, insbesondere eine leuchtende oder stromerzeugende Faser, herstellbar ist. Somit ist die optoelektronische Baugruppe einfach, schnell und kostengünstig herstellbar und ermöglicht auf einfache Weise, ein zumindest teilweise leuchtendes Gewebe herzustellen, insbesondere in einem herkömmlichen Webverfahren.If the optoelectronic component is a light-emitting component, in other words a light source, the
Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens eine Ausnehmung in dem Lichtleiter ausgebildet, die sich in radialer Richtung bis hin zu der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn erstreckt und die den Teilbereich aufweist. Das Bereitstellen des Teilbereichs in Form einer Ausnehmung in dem Lichtleiter trägt dazu bei, dass ein möglichst großer Anteil des von dem optoelektronischen Bauelement emittierten Lichts in den Lichtleiter eingekoppelt wird und dass der Lichtleiter und der Teilbereich besonders einfach herstellbar sind, da beispielsweise zuerst der Lichtleiter die Faser vollständig umschließend hergestellt werden kann und nachfolgend strukturiert werden kann, indem die Ausnehmung ausgebildet wird.According to a development, at least one recess is formed in the light guide, which extends in the radial direction up to the first conductor track and the second conductor track and which has the partial area. The provision of the partial region in the form of a recess in the optical waveguide contributes to the fact that the largest possible proportion of the light emitted by the optoelectronic component is coupled into the optical waveguide and the light waveguide and the subregion can be produced particularly easily, since, for example, first the optical waveguide Fiber can be produced completely enclosing and can be subsequently structured by the recess is formed.
Gemäß einer Weiterbildung ist das optoelektronische Bauelement so ausgebildet und angeordnet, dass das von ihm emittierte Licht zumindest teilweise in der ersten Richtung abgestrahlt wird. Insbesondere ist das optoelektronische Bauelement ein vollständig oder zumindest im Wesentlichen seitenemittierendes Bauelement (Side-Looker, Side-Emitter). Dies trägt dazu bei, dass zumindest ein Großteil des erzeugten Lichts in den Lichtleiter eingekoppelt wird und über den Lichtleiter verteilt wird. Alternativ dazu kann das optoelektronische Bauelement ein Volumen-Emitter sein. Dies kann dazu beitragen, bei der leuchtenden optischen Faser dunkle Punkte im Bereich der optoelektronischen Bauelemente zu vermeiden.According to a development, the optoelectronic component is designed and arranged such that the light emitted by it is emitted at least partially in the first direction. In particular, the optoelectronic component is a complete or at least substantially side-emitting component (side-looker, side emitter). This contributes to the fact that at least a large part of the generated light is coupled into the optical waveguide and distributed over the optical waveguide. Alternatively, the opto-electronic device may be a volume emitter. This can help to avoid dark spots in the area of the optoelectronic components in the luminous optical fiber.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine in radialer Richtung von der Faser abgewandte Oberfläche des optoelektronischen Bauelements mit einer für das von dem optoelektronischen Bauelement emittierte Licht teiltransparenten Schicht bedeckt. Die teiltransparente Schicht lässt zumindest einen Teil des mittels des optoelektronischen Bauelements erzeugten Lichts nach außen durch. Die teiltransparente Schicht kann beispielsweise lichtstreuend wirken und/oder Streupartikel aufweisen. Die teiltransparente Schicht kann bezüglich ihrer Transparenz so ausgebildet werden, dass sie einerseits genügend Licht von dem optoelektronischen Bauelement nach außen durchlässt, so dass dieses nicht als dunkler Punkt auf einer ansonsten leuchtenden optischen Faser erscheint, und dass sie gleichzeitig genügend Licht abblockt, dass das optoelektronische Bauelement nicht als relativ stark leuchtender Punkt in einer ansonsten relativ schwach leuchtenden optischen Faser erscheint. Anschaulich gesprochen kann somit mittels der teiltransparenten Schicht eine Leuchtkraft der optoelektronischen Baugruppe im Bereich des optoelektronischen Bauelements eingestellt werden.According to a further development, a surface of the optoelectronic component facing away from the fiber in the radial direction is covered with a layer which is partially transparent for the light emitted by the optoelectronic component. The partially transparent layer transmits at least a portion of the light generated by means of the optoelectronic component to the outside. The partially transparent layer can, for example, have a light-scattering effect and / or have scattering particles. The partially transparent layer can be formed with respect to its transparency such that on the one hand it allows enough light from the optoelectronic component to pass out, so that it does not appear as a dark spot on an otherwise bright optical fiber, and at the same time blocks enough light that the optoelectronic Component does not appear as a relatively strong luminous point in an otherwise relatively weak optical fiber. Illustrated clearly, a luminosity of the optoelectronic assembly in the region of the optoelectronic component can thus be adjusted by means of the partially transparent layer.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Ausnehmung mit einem lichtleitenden Füllmaterial gefüllt, das zumindest teilweise das optoelektronische Bauelement einbettet. Das Füllmaterial kann dazu beitragen, dass das optoelektronische Bauelement besonders stabil angeordnet ist und/oder dass das optoelektronische Bauelement gegenüber äußeren Einflüssen geschützt ist. Außerdem kann das Füllmaterial zum Beeinflussen des emittierten Lichts lichtstreuend ausgebildet sein und/oder Licht konvertierende Bestandteile aufweisen. Das Füllmaterial kann alternativ oder zusätzlich zu der teiltransparenten Schicht ausgebildet sein. Beispielsweise kann die teiltransparente Schicht auf dem Füllmaterial ausgebildet sein oder das Füllmaterial kann selbst die teiltransparente Schicht bilden.According to a development, the recess is filled with a light-conducting filling material which at least partially embeds the optoelectronic component. The filling material may contribute to the optoelectronic component being arranged in a particularly stable manner and / or the optoelectronic component being protected from external influences. In addition, the filler material for influencing the emitted light may be designed to be light-scattering and / or have light-converting constituents. The filler material may be formed alternatively or in addition to the partially transparent layer. For example, the partially transparent layer may be formed on the filler or the filler itself may form the partially transparent layer.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine radial äußere Oberfläche des lichtleitenden Füllmaterials mit einer radial äußeren Oberfläche des Lichtleiters bündig. Anschaulich gesprochen geht eine äußere Oberfläche des Füllmaterials in eine äußere Oberfläche des Lichtleiters ohne Absatz oder Stufe über. Dies trägt dazu bei, dass die optoelektronische Baugruppe eine gleichförmige und/oder glatte äußere Oberfläche hat, insbesondere ohne Vertiefungen oder Erhebungen. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, dass die optoelektronische Baugruppe als optische Faser wie eine herkömmliche Faser zum Herstellen eines Gewebes verwendet werden kann. Beispielsweise besteht bei einem Weiterverarbeiten der optoelektronischen Baugruppe, beispielsweise zu einem Gewebe, nicht die Gefahr, dass die optoelektronische Baugruppe im Bereich der Ausnehmung des Lichtleiters an einer anderen optoelektronischen Baugruppe, Kontaktfaser oder einem Teil der Webvorrichtung hängenbleibt.According to a development, a radially outer surface of the light-conducting filling material is flush with a radially outer surface of the light guide. Illustratively speaking, an outer surface of the filling material transitions into an outer surface of the light guide without a step or step. This contributes to the optoelectronic assembly having a uniform and / or smooth outer surface, in particular without depressions or elevations. For example, this may help the optoelectronic assembly to be used as an optical fiber, like a conventional fiber to make a fabric. For example, in a further processing of the optoelectronic assembly, for example, to a tissue, there is no risk that the optoelectronic assembly in the region of the recess of the optical fiber hangs on another optoelectronic assembly, contact fiber or a part of the weaving device.
Gemäß einer Weiterbildung ist ausgehend von dem optoelektronischen Bauelement entgegen der ersten Richtung eine Licht reflektierende oder eine Licht absorbierende Blockadeschicht ausgebildet. Dies ermöglicht, dass das Licht ausschließlich entlang der ersten Richtung in den Lichtleiter eingekoppelt wird. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, einen gewünschten optischen Effekt zu erzielen.According to a development, starting from the optoelectronic component opposite to the first direction, a light-reflecting or a light-absorbing blocking layer is formed. This allows the light to be coupled into the optical fiber exclusively along the first direction. This can for example help to achieve a desired optical effect.
Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens ein weiterer Teilbereich ausgebildet, der in der ersten Richtung von dem Teilbereich beabstandet ist und in dem die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn freigelegt sind, und mindestens ein weiteres optoelektronisches Bauelement ist mit der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn elektrisch verbunden und so in dem weiteren Teilbereich angeordnet, dass zumindest ein Teil von Licht, das von dem weiteren optoelektronischen Bauelement emittiert wird, in den Lichtleiter eingekoppelt wird, oder dass zumindest ein Teil von Licht, das aus dem Lichtleiter ausgekoppelt wird, mittels des weiteren optoelektronischen Bauelements erfasst wird.According to a development, at least one further subregion is formed, which is spaced apart from the subregion in the first direction and in which the first printed conductor and the second printed conductor are exposed, and at least one further optoelectronic component is electrically connected to the first printed conductor and the second printed conductor and arranged in the further partial region such that at least a part of light coming from the further optoelectronic component is emitted, is coupled into the optical waveguide, or that at least a portion of light which is coupled out of the optical waveguide is detected by means of the further optoelectronic component.
Die zwei oder mehr optoelektronischen Bauelemente können alle lichtemittierende Bauelemente, alle Licht absorbierende Bauelemente oder sowohl lichtemittierende als auch Licht absorbierende Bauelemente sein. Falls alle optoelektronischen Bauelemente lichtemittierende Bauelemente sind, so können eine ausschließlich lichtemittierende optische Faser und/oder ein ausschließlich lichtemittierendes Gewebe bereitgestellt werden. Falls alle optoelektronischen Bauelemente Licht absorbierende Bauelemente sind, so können eine ausschließlich Licht absorbierende optische Faser und/oder ein ausschließlich Licht absorbierendes Gewebe bereitgestellt werden. Falls als optoelektronische Bauelemente sowohl lichtemittierende als auch Licht absorbierende Bauelemente verwendet werden, so können eine sowohl lichtemittierende als auch Licht absorbierende optoelektronischen Baugruppe und/oder ein sowohl lichtemittierendes als auch Licht absorbierendes Gewebe bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Energie, die für den Betrieb der lichtemittierenden Bauelemente nötig ist, mittels der Licht absorbierenden Bauelemente erzeugt werden. In diesem Fall können optional ein, zwei oder mehr Energiespeicher in oder an dem optoelektronischen Bauelement vorgesehen sein, in denen die erzeugte Energie gespeichert werden kann, bis sie benötigt wird.The two or more optoelectronic components may be all light-emitting components, all light-absorbing components, or both light-emitting and light-absorbing components. If all optoelectronic components are light-emitting components, an exclusively light-emitting optical fiber and / or an exclusively light-emitting tissue can be provided. If all the optoelectronic components are light-absorbing components, then an exclusively light-absorbing optical fiber and / or an exclusively light-absorbing tissue can be provided. If both light-emitting and light-absorbing components are used as optoelectronic components, then both a light-emitting and a light-absorbing optoelectronic assembly and / or a light-emitting as well as light-absorbing tissue can be provided. For example, the energy necessary for the operation of the light emitting devices may be generated by means of the light absorbing devices. In this case, one, two or more energy stores can optionally be provided in or on the optoelectronic component, in which the generated energy can be stored until it is needed.
Gemäß einer Weiterbildung sind das optoelektronische Bauelement und das weitere optoelektronische Bauelement elektrisch in Reihe geschaltet. Dies trägt dazu bei, dass die optoelektronischen Bauelemente einfach elektrisch kontaktierbar und/oder ansteuerbar sind.According to a development, the optoelectronic component and the further optoelectronic component are electrically connected in series. This contributes to the fact that the optoelectronic components are simply electrically contactable and / or controllable.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Gewebe, mit: zwei oder mehr der optoelektronischen Baugruppen, die nebeneinander angeordnet sind; und mehreren Kontaktfasern, die jeweils einen elektrisch leitenden Faserkern und eine den entsprechenden Faserkern teilweise umschließende Isolatorschicht aufweisen, die die optoelektronischen Baugruppen kreuzend angeordnet und mit diesen verwoben sind und die so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie von den ersten Leiterbahnen der optoelektronischen Baugruppen elektrisch isoliert sind und mit den zweiten Leiterbahnen der optoelektronischen Baugruppen elektrisch verbunden sind.An object of the invention is achieved by a fabric comprising: two or more of the optoelectronic assemblies arranged side by side; and a plurality of contact fibers, each having an electrically conductive fiber core and an insulator layer partially surrounding the respective fiber core, intersecting and interwoven with the optoelectronic assemblies, and being configured and arranged to be electrically isolated from the first conductive traces of the optoelectronic assemblies are and are electrically connected to the second interconnects of the optoelectronic assemblies.
Falls die optoelektronischen Bauelemente lichtemittierende Bauelemente, in anderen Worten Lichtquellen, sind, ist das Gewebe ein optisches Gewebe, in dem Lichtleiter, Lichtquellen und elektrische Kontaktierungen der Lichtquellen integriert sind. Falls die optoelektronischen Bauelemente lichtabsorbierende Bauelemente, in anderen Worten Fotosensoren oder Solarzellen sind, bildet das Gewebe ein optisches Gewebe, in das Fotosensoren bzw. Solarzellen, Lichtleiter und elektrische Kontaktierungen der Fotosensoren bzw. der Solarzellen integriert sind. Falls als optoelektronische Bauelemente sowohl lichtemittierende als auch Licht absorbierende Bauelemente verwendet werden, so kann das Gewebe die Energie zum Betreiben der lichtemittierenden Bauelemente mittels der Licht absorbierenden Bauelemente selbst erzeugen. In diesem Fall kann das Gewebe einen oder mehrere Energiespeicher zum Zwischenspeichern der erzeugten Energie aufweisen. Diese optischen Gewebe können in herkömmlichen Webverfahren hergestellt werden. Das Gewebe ermöglicht somit auf einfache Weise, ein bereits leuchtfähiges und/oder energieerzeugungsfähiges optisches Gewebe bereitzustellen. Das Gewebe kann beispielsweise ein textiles Gewebe oder ein technisches Gewebe sein, beispielsweise ein Kleidungsstück bzw. eine Plane. Ein nachträgliches Anordnen und/oder Kontaktieren weiterer Lichtquellen oder Solarzellen ist nicht nötig, so dass auf einfache Weise ein optisches Gewebe, insbesondere ein leuchtendes und/oder stromerzeugendes Gewebe, herstellbar ist. Somit ist das Gewebe einfach, schnell und kostengünstig herstellbar und kann auf einfache Weise, insbesondere in einem herkömmlichen Webverfahren, hergestellt werden.If the optoelectronic components are light-emitting components, in other words light sources, the tissue is an optical tissue in which light guides, light sources and electrical contacts of the light sources are integrated. If the optoelectronic components are light-absorbing components, in other words photosensors or solar cells, the tissue forms an optical tissue in which photosensors or solar cells, light guides and electrical contacts of the photosensors or the solar cells are integrated. If both light-emitting and light-absorbing components are used as optoelectronic components, the tissue can itself generate the energy for operating the light-emitting components by means of the light-absorbing components. In this case, the tissue may have one or more energy stores for buffering the generated energy. These optical fabrics can be made by conventional weaving techniques. The fabric thus makes it possible in a simple manner to provide an already luminous and / or energy-producing optical tissue. The fabric may be, for example, a textile fabric or a technical fabric, for example a garment or a tarpaulin. Subsequent positioning and / or contacting of further light sources or solar cells is not necessary, so that in a simple manner an optical tissue, in particular a luminous and / or electricity-generating tissue, can be produced. Thus, the fabric is simple, quick and inexpensive to produce and can be produced in a simple manner, in particular in a conventional weaving process.
Das Gewebe kann so ausgebildet sein und insbesondere können die optoelektronischen Baugruppen des Gewebes so ausgebildet und angeordnet sein, dass das Gewebe wie ein Display ansteuerbar ist und mittels der optoelektronischen Baugruppen verschiedene Formen, Muster, Zeichen, Symbole, Ziffern und/oder Buchstaben darstellbar sind.The fabric can be designed in this way, and in particular the optoelectronic components of the fabric can be designed and arranged such that the fabric can be controlled like a display and various forms, patterns, characters, symbols, numbers and / or letters can be represented by means of the optoelectronic assemblies.
Gemäß einer Weiterbildung sind ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente einer der optoelektronischen Baugruppen zu ein, zwei oder mehr optoelektronischen Bauelementen einer anderen der optoelektronischen Baugruppen elektrisch parallel geschaltet. Dies kann dazu beitragen, dass die optoelektronischen Baugruppen innerhalb des Gewebes auf einfache Weise elektrisch kontaktierbar sind.According to a development, one, two or more optoelectronic components of one of the optoelectronic assemblies are connected in parallel to one, two or more optoelectronic components of another of the optoelectronic assemblies. This can contribute to the fact that the optoelectronic assemblies are easily contacted electrically within the tissue.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, bei dem: mindestens eine Faser bereitgestellt wird, deren Mantelfläche zumindest teilweise elektrisch isolierend ausgebildet ist und die sich in einer ersten Richtung erstreckt; eine erste Leiterbahn auf der ersten Faser so ausgebildet wird, dass sie sich in die erste Richtung erstreckt; eine zweite Leiterbahn neben der ersten Leiterbahn und beabstandet von der ersten Leiterbahn auf der ersten Faser so ausgebildet wird, dass sie sich in die erste Richtung erstreckt, wobei mindestens eine der beiden Leiterbahnen auf der elektrisch isolierenden Mantelfläche der Faser ausgebildet wird, so dass die erste Leiterbahn von der zweiten Leiterbahn elektrisch isoliert ist; ein Lichtleiter teilweise über der ersten Leiterbahn, der zweiten Leiterbahn und der Faser so ausgebildet wird, dass er die erste Leiterbahn, die zweite Leiterbahn und die Faser zumindest umschließt, wobei in einem Teilbereich die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn freigelegt sind; und ein optoelektronisches Bauelement mit der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn elektrisch verbunden wird und so in dem Teilbereich angeordnet wird, dass zumindest ein Teil von Licht, das von dem optoelektronischen Bauelement emittiert wird, in den Lichtleiter eingekoppelt wird, oder dass zumindest ein Teil von Licht, das aus dem Lichtleiter ausgekoppelt wird, mittels des optoelektronischen Bauelements erfasst wird.An object of the invention is achieved by a method for producing an optoelectronic assembly, in which: at least one fiber is provided whose lateral surface is at least partially electrically insulating and which extends in a first direction; a first Conductor track is formed on the first fiber so as to extend in the first direction; a second trace next to the first trace and spaced from the first trace on the first fiber is formed to extend in the first direction, wherein at least one of the two traces is formed on the electrically insulating surface of the fiber, such that the first Trace is electrically insulated from the second trace; forming a light guide partially over the first trace, the second trace, and the fiber so as to at least surround the first trace, the second trace, and the fiber, wherein in a portion the first trace and the second trace are exposed; and an optoelectronic component is electrically connected to the first conductor track and the second conductor track and is arranged in the subarea such that at least part of the light emitted by the optoelectronic component is coupled into the optical waveguide, or at least part of Light which is coupled out of the optical fiber is detected by means of the optoelectronic component.
Die im Vorhergehenden erläuterten Weiterbildungen und/oder Vorteile der optoelektronischen Baugruppe können ohne weiteres auf das Verfahren zum Herstellen der optoelektronischen Baugruppe übertragen werden.The further developments and / or advantages of the optoelectronic assembly explained above can easily be transferred to the method for producing the optoelectronic assembly.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gewebes, bei dem: zwei oder mehr der optoelektronischen Baugruppen nebeneinander angeordnet werden; und mehrere Kontaktfasern, die jeweils einen elektrisch leitenden Faserkern und eine den entsprechenden Faserkern teilweise umschließende Isolatorschicht aufweisen, so ausgebildet und so mit den optoelektronischen Baugruppen verwoben werden, dass sie von den ersten Leiterbahnen der optoelektronischen Baugruppen elektrisch isoliert sind und mit den zweiten Leiterbahnen der optoelektronischen Baugruppen elektrisch verbunden sind.An object of the invention is achieved by a method for producing a fabric, in which: two or more of the optoelectronic assemblies are arranged side by side; and a plurality of contact fibers, each having an electrically conductive fiber core and an insulator layer partially enclosing the corresponding fiber core, are formed and interwoven with the optoelectronic assemblies such that they are electrically isolated from the first conductive traces of the optoelectronic assemblies and the second conductive traces of the optoelectronic assemblies Assemblies are electrically connected.
Die im Vorhergehenden erläuterten Weiterbildungen und/oder Vorteile des Gewebes können ohne weiteres auf das Verfahren zum Herstellen des Gewebes übertragen werden.The above-mentioned developments and / or advantages of the fabric can be easily transferred to the method for producing the fabric.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein optoelektronisches Bauelement, das eine konkav gekrümmte Montagefläche hat, die bei bestimmungsgemäßen Einsatz der Mantelfläche der Faser zugewandt ist. Der bestimmungsgemäße Einsatz des optoelektronischen Bauelements ist die Anordnung des optoelektronischen Bauelements auf der Faser. Die konkav gekrümmte Montagefläche ermöglicht eine passgenaue Anordnung des optoelektronischen Bauelements auf der Faser. Insbesondere kann das optoelektronische Bauelement besonders stabil an der Faser befestigt werden und/oder besonders gut und/oder einfach mit elektrischen Leiterbahnen in und/oder auf der Faser elektrisch kontaktiert werden.An object of the invention is achieved by an optoelectronic component which has a concavely curved mounting surface, which faces the fiber during normal use of the lateral surface. The intended use of the optoelectronic component is the arrangement of the optoelectronic component on the fiber. The concavely curved mounting surface allows a precise arrangement of the optoelectronic component on the fiber. In particular, the optoelectronic component can be fastened in a particularly stable manner to the fiber and / or can be contacted particularly well and / or simply electrically with electrical conductor tracks in and / or on the fiber.
Gemäß einer Weiterbildung korrespondiert die Krümmung der Montagefläche zu der Krümmung der Faser. Dass die Krümmung der Montagefläche zu der Krümmung der Faser korrespondiert, bedeutet beispielsweise, dass die Krümmung der Montagefläche der Krümmung der Faser ähnlich ist und/oder dass ein Abstand zwischen der Montagefläche und der Mantelfläche der Faser gleichmäßig ist.According to a development, the curvature of the mounting surface corresponds to the curvature of the fiber. That the curvature of the mounting surface corresponds to the curvature of the fiber means, for example, that the curvature of the mounting surface is similar to the curvature of the fiber and / or that a distance between the mounting surface and the lateral surface of the fiber is uniform.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Montagefläche zumindest einen elektrischen Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements auf. Dies trägt dazu bei, dass das optoelektronische Bauelement besonders einfach und/oder zuverlässig an der Faser elektrisch kontaktierbar ist.According to a development, the mounting surface has at least one electrical contact for electrical contacting of the optoelectronic component. This contributes to the fact that the optoelectronic component is particularly easy and / or reliable electrically contactable to the fiber.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigen:
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1 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; -
2 eine seitliche Schnittdarstellung der optoelektronischen Baugruppe gemäß1 ; -
3 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; -
4 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; -
5 eine Draufsicht auf die optoelektronische Baugruppe gemäß4 ; -
6 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kontaktfaser; -
7 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; -
8 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Gewebes; -
9 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; -
10 eine Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements 20 gemäß9 .
-
1 a side sectional view of an embodiment of an optoelectronic assembly; -
2 a side sectional view of the optoelectronic assembly according to1 ; -
3 a side sectional view of an embodiment of an optoelectronic assembly; -
4 a side sectional view of an embodiment of an optoelectronic assembly; -
5 a plan view of the optoelectronic assembly according to4 ; -
6 a perspective view of an embodiment of a contact fiber; -
7 a side sectional view of an embodiment of an optoelectronic assembly; -
8th a plan view of an embodiment of a fabric; -
9 a side sectional view of an embodiment of an optoelectronic assembly; -
10 a side view of anoptoelectronic device 20 according to9 ,
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. 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. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings which form part of this specification and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. Because components of embodiments may be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and is in no way limiting. It should be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should be understood that the features of the various embodiments described herein may be combined with each other unless specifically stated otherwise. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.
Eine optoelektronische Baugruppe kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann eine optoelektronische Baugruppe 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.An optoelectronic assembly may comprise one, two or more optoelectronic components. Optionally, an optoelectronic assembly can also have one, two or more electronic components. An electronic component may have, for example, an active and / or a passive component. An active electronic component may have, for example, a computing, control and / or regulating unit and / or a transistor. A passive electronic component may, for example, comprise a capacitor, a resistor, a diode or a coil.
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 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.An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting component or an electromagnetic radiation absorbing component. An electromagnetic radiation absorbing component may be, for example, a solar cell. In various embodiments, a component emitting electromagnetic radiation can be a semiconductor device emitting electromagnetic radiation and / or a diode emitting electromagnetic radiation, a diode emitting organic electromagnetic radiation, a transistor emitting electromagnetic radiation or a transistor emitting organic electromagnetic radiation be. The radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light. In this context, the electromagnetic radiation emitting device may be formed, for example, as a light emitting diode (LED) as an organic light emitting diode (OLED), as a light emitting transistor or as an organic light emitting transistor. The light emitting device may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a plurality of light-emitting components may be provided, for example housed in a common housing.
Die optoelektronische Baugruppe
Die Faser
Die Faser
Auf der Faser
Auf der Faser
In mindestens einem Teilbereich sind die erste Leiterbahn
In dem Teilbereich, insbesondere in der Ausnehmung
Die Faser
Falls dem optoelektronischen Bauelement
Falls das Konvertermaterial
Das erste und das zweite Licht
Alternativ zu dem in den
Beispielsweise kann von einem äußeren Bereich des Füllmaterials
Die erste Leiterbahn
Das optoelektronische Bauelement
Auf einer von dem optoelektronischen Bauelement
Optional kann in der Ausnehmung
Beim Herstellen der Kontaktfaser
Im Betrieb der optoelektronischen Baugruppen
In
Die gekrümmte Montagefläche
Optional ist auf der Faser
Alternativ zu dem in
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die mit Bezug zu den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Claims (16)
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