DE102016223208B4 - OPTOELECTRONIC ASSEMBLY, TISSUE, METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC ASSEMBLY, METHOD FOR PRODUCING A TISSUE AND OPTOELECTRONIC COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Optoelektronische Baugruppe (20), mitmindestens 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, undeinem 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.Optoelectronic assembly (20), with at least one fiber (22), the lateral surface of which is at least partially electrically insulating and which extends in a first direction (23), a first conductor track (24) which is formed on the first fiber (22). and extending in the first direction (23), a second conductor track (25) formed next to the first conductor track (24) and spaced apart from the first conductor track (24) on the first fiber (22) and extending in the first direction (23), wherein at least one of the two conductor tracks (24, 25) is formed on the electrically insulating lateral surface of the fiber (22), so that the first conductor track (24) is electrically insulated from the second conductor track (25), a light guide (26), which is partially formed over the first conductor track (24), the second conductor track (25) and the fiber (22) and partially encloses the first conductor track (24), the second conductor track (25) and the fiber (22). , 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 conductor track (24) and the second conductor track (25) and so in the partial area is arranged so that at least some of the light that is emitted by the optoelectronic component (30) is coupled into the light guide (26), or that at least some of the light that 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 tissue and an optoelectronic component.
Heutzutage kommen zunehmend leuchtende Textilien auf den Markt. Für leuchtende Textilien sind derzeit im Wesentlichen zwei verschiedene Konzepte bekannt:
- 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).
- 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 vorliegen,
- In a first concept, the fabrics forming textiles are produced using optical fibers, for example glass fibers or polymer optical fibers (POF). Light is coupled into the corresponding fiber bundles using LEDs on the end faces of the fibers. The light then spreads within the fibers due to multiple total reflection. Light is extracted along the fibers, for example, by structuring the surfaces, for example by surface roughening and/or partial removal of the fiber sheath (cladding).
- In a second concept, metallic wires are woven into textile fabrics. Classic LEDs, for example premold LED packages, are arranged at crossing points of these wires and electrically contacted, for example,
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 that can be produced simply, quickly and/or inexpensively, by means of which an at least partially luminous fabric can be produced and/or which can be woven into a fabric using 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 that can be produced easily, quickly and/or inexpensively and/or using a conventional weaving process and that can at least partially glow.
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.One object of the invention is to provide a method for producing an optoelectronic assembly that can be carried out simply, quickly and/or cost-effectively and that contributes to the fact that an at least partially luminous tissue, in particular, can be created easily, quickly and/or cost-effectively by means of the optoelectronic assembly can be produced in a conventional weaving process.
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 for producing a fabric that can be carried out simply, quickly and/or inexpensively and that allows the fabric to at least partially glow.
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.One 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 designed 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, with: at least one fiber, the lateral surface of which is at least partially designed to be electrically insulating and which extends in a first direction; a first conductive trace 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 at a distance 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 lateral surface of the fiber, so that the first conductor track is electrically insulated from the second conductor track; a light guide which is partially formed over the first conductor track, the second conductor track and the fiber and partially encloses the first conductor track, the second conductor track and the fiber, with the first conductor track and the second conductor track being exposed in a partial area, and an optoelectronic component , which is electrically connected to the first conductor track and the second conductor track and which is arranged in the partial area such that at least some of the light emitted by the optoelectronic component is coupled into the light guide, or that at least some of the light , which is coupled out of the light guide, 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 further 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. Providing the partial area in the form of a recess in the light guide contributes to the fact that the largest possible proportion of the light emitted by the optoelectronic component is coupled into the light guide and that the light guide and the partial area are particularly easy to produce, since, for example, the light guide first Fiber can be made completely enclosing and can subsequently be structured by forming the recess.
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 further development, the optoelectronic component is designed and arranged such that the light emitted by it is at least partially emitted in the first direction. In particular, the optoelectronic component is a completely or at least essentially side-emitting component (side-looker, side-emitter). This contributes to the fact that at least a large part of the light generated is coupled into the light guide and distributed over the light guide. Alternatively, the optoelectronic component can be a volume emitter. This can help to avoid dark spots in the area of the optoelectronic components of 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 that is partially transparent to the light emitted by the optoelectronic component. The partially transparent layer allows at least part of the light generated by the optoelectronic component to pass through 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 designed in terms of its transparency in such a way that, on the one hand, it allows enough light to pass from the optoelectronic component to the outside so that it does not appear as a dark spot on an otherwise luminous optical fiber, and at the same time it blocks enough light that the optoelectronic Component does not appear as a relatively strongly luminous point in an otherwise relatively weakly luminous optical fiber. Clearly speaking, a luminosity of the optoelectronic assembly in the area of the optoelectronic component can 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 further development, the recess is filled with a light-conducting filling material that at least partially embeds the optoelectronic component. The filling material can contribute to ensuring that the optoelectronic component is arranged in a particularly stable manner and/or that the optoelectronic component is protected against external influences. In addition, the filling material can be designed to be light-scattering in order to influence the emitted light and/or have light-converting components. The filling material can be formed alternatively or in addition to the partially transparent layer. For example, the partially transparent layer can be formed on the filling material or the filling material itself can 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 further development, a radially outer surface of the light-conducting filling material is flush with a radially outer surface of the light guide. Clearly speaking, an outer surface of the filling material merges into an outer surface of the light guide without a shoulder or step. This contributes to the optoelectronic assembly having a uniform and/or smooth outer surface, in particular without depressions or elevations. This can, for example, help the optoelectronic assembly to be used as an optical fiber like a conventional fiber for producing a fabric. For example, when further processing the optoelectronic assembly, for example into a fabric, there is no risk that the optoelectronic assembly will get stuck on another optoelectronic assembly, contact fiber or part of the weaving device in the area of the recess of the light guide.
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 further development, a light-reflecting or a light-absorbing blocking layer is formed starting from the optoelectronic component counter to the first direction. This allows the light to be coupled into the light guide exclusively along the first direction. This can, for example, help 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 further development, at least one further subregion is formed, which is spaced apart from the subregion in the first direction and in which the first conductor track and the second conductor track are exposed, and at least one further optoelectronic component is electrically connected to the first conductor track and the second conductor track and arranged in the further subregion in such a way that at least some of the light that is emitted by the further optoelectronic component is coupled into the light guide, or that at least some of the light that is coupled out of the light guide by means of the further optoelectronic component is recorded.
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 can all be 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 fabric can be provided. If all optoelectronic components are light-absorbing components, an exclusively light-absorbing optical fiber and/or an exclusively light-absorbing fabric can be provided. If both light-emitting and light-absorbing components are used as optoelectronic components, an optoelectronic assembly that is both light-emitting and light-absorbing and/or a fabric that is both light-emitting and light-absorbing can be provided. For example, the energy that is necessary for the operation of the light-emitting components can be generated by means of the light-absorbing components. In this case, one, two or more energy storage devices can optionally be provided in or on the optoelectronic component, in which the energy generated 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 further development, the optoelectronic component and the further optoelectronic component are electrically connected in series. This helps ensure that the optoelectronic components can be easily electrically contacted and/or controlled.
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 with: two or more of the optoelectronic assemblies that are arranged next to each other; and a plurality of contact fibers, each of which has an electrically conductive fiber core and an insulator layer partially surrounding the corresponding fiber core, which are arranged crossing the optoelectronic assemblies and are interwoven with them and which are designed and arranged in such a way that they are electrically insulated from the first conductor tracks of the optoelectronic assemblies are and are electrically connected to the second conductor tracks 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 fabric is an optical fabric 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 fabric forms an optical fabric into which photosensors or solar cells, light guides and electrical contacts of the photosensors or 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 can have one or more energy stores for temporarily storing the energy generated. These optical fabrics can be manufactured using conventional weaving processes. The fabric thus makes it possible in a simple manner to provide an optical fabric that is already capable of luminescence and/or energy generation. The fabric can be, for example, a textile fabric or a technical fabric, for example a piece of clothing or a tarpaulin. It is not necessary to subsequently arrange and/or contact additional light sources or solar cells, so that an optical fabric, in particular a luminous and/or power-generating fabric, can be produced in a simple manner. The fabric can therefore be produced simply, quickly and cost-effectively and can be produced in a simple manner, in particular using 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 tissue can be designed and in particular the optoelectronic assemblies of the tissue can be designed and arranged in such a way that the tissue can be controlled like a display and various shapes, patterns, characters, symbols, numbers and/or letters can be displayed 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 further development, one, two or more optoelectronic components of one of the optoelectronic assemblies are electrically connected in parallel to one, two or more optoelectronic components of another of the optoelectronic assemblies. This can help ensure that the optoelectronic assemblies within the tissue can be easily electrically contacted.
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, the lateral surface of which is at least partially designed to be electrically insulating and which extends in a first direction; forming a first trace on the first fiber to extend in the first direction; a second conductor track is formed next to the first conductor track and spaced apart from the first conductor track on the first fiber so that it extends in the first direction, at least one of the two conductor tracks being formed on the electrically insulating lateral surface of the fiber, so that the first conductor track is electrically insulated from the second conductor track; a light guide is formed partially over the first conductor track, the second conductor track and the fiber so that it at least encloses the first conductor track, the second conductor track and the fiber, with the first conductor track and the second conductor track being exposed in a partial area; and an optoelectronic component is electrically connected to the first conductor track and the second conductor track and is arranged in the partial area such that at least a portion of light emitted by the optoelectronic component is coupled into the light guide, or that at least a portion of Light that is coupled out of the light guide 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 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 next to one another; and a plurality of contact fibers, each of which has an electrically conductive fiber core and an insulator layer partially enclosing the corresponding fiber core, are designed and woven with the optoelectronic assemblies in such a way that they are electrically insulated from the first conductor tracks of the optoelectronic assemblies and with the second conductor tracks of the optoelectronic 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 developments and/or advantages of the fabric explained above can easily be 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.One object of the invention is achieved by an optoelectronic component which has a concavely curved mounting surface which, when used as intended, faces the lateral surface of the fiber. The intended use of the optoelectronic component is the arrangement of the optoelectronic component on the fiber. The concavely curved mounting surface enables a precise arrangement of the optoelectronic component on the fiber. In particular, the optoelectronic component can be attached particularly stably to the fiber and/or can be electrically contacted particularly well and/or easily 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 further development, the curvature of the mounting surface corresponds to the curvature of the fiber. The fact 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 further development, the mounting surface has at least one electrical contact for electrically contacting the optoelectronic component. This contributes to the fact that the optoelectronic component can be electrically contacted on the fiber in a particularly simple and/or reliable manner.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are shown 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 .
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1 a side sectional view of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly; -
2 a side sectional view of the optoelectronic assembly according to1 ; -
3 a side sectional view of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly; -
4 a side sectional view of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly; -
5 a top 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 exemplary embodiment of an optoelectronic assembly; -
8th a top view of an embodiment of a fabric; -
9 a side sectional view of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly; -
10 a side view of anoptoelectronic component 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 a part of this description and in which are 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 for illustrative purposes and is not in any way limiting. It is to be understood that other embodiments may be used and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It is to be understood that the features of the various embodiments described herein may be combined with one another 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 where 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 can have one, two or more optoelectronic components. Optionally, an optoelectronic assembly can also have one, two or more electronic components. An electronic component can, for example, have an active and/or a passive component. An active electronic component can, for example, have a computing, control and/or regulating unit and/or a transistor. A passive electronic component can, for example, have 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 can be a component that emits electromagnetic radiation or a component that absorbs electromagnetic radiation. A component that absorbs electromagnetic radiation can be, for example, a solar cell. In various exemplary embodiments, an electromagnetic radiation-emitting component can be a semiconductor component that emits electromagnetic radiation and/or can be designed as a diode that emits electromagnetic radiation, as a diode that emits organic electromagnetic radiation, as a transistor that emits electromagnetic radiation, or as a transistor that emits organic electromagnetic radiation be. The radiation can be, for example, light in the visible range, UV light and/or infrared light. In this context, the component emitting electromagnetic radiation can be designed, 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. In various exemplary embodiments, the light-emitting component can be part of an integrated circuit. Furthermore, a plurality of light-emitting components can be provided, for example accommodated in a common housing.
Die optoelektronische Baugruppe 20 ist insgesamt faserförmig ausgebildet und kann beispielsweise zum Herstellen eines Gewebes dienen oder Teil eines Gewebes sein. Beispielsweise kann mittels der optoelektronischen Baugruppe 20 ein Stoff, beispielsweise für Kleidung, oder ein technisches Gewebe, beispielsweise eine Plane, hergestellt werden.The
Die Faser 22 erstreckt sich in eine erste Richtung 23. Eine radiale Richtung steht senkrecht auf der ersten Richtung 23. Die Faser 22 kann weit länger ausgebildet sein, als sie in
Die Faser 22 kann in radialer Richtung einen Durchmesser beispielsweise von 100 pm bis 10 mm, beispielsweise von 500 pm bis 5 mm, von 600 pm bis 1 mm aufweisen.The
Auf der Faser 22 sind die erste Leiterbahn 24 und die zweite Leiterbahn 25 ausgebildet. Die erste Leiterbahn 24 und die zweite Leiterbahn 25 erstrecken sich in die erste Richtung 23 und sind senkrecht zu der ersten Richtung 23 voneinander beabstandet. Die erste Leiterbahn 24 und die zweite Leiterbahn 25 sind elektrisch voneinander isoliert. Die erste Leiterbahn 24 und die zweite Leiterbahn 25 können von ein, zwei oder mehr elektrisch leitfähigen Schichten gebildet sein und/oder können beispielsweise ein, zwei oder mehrere Metalle oder metallische Legierungen aufweisen. Das bzw. die Metalle und/oder die Legierung bzw. die Legierungen können beispielsweise Kupfer, Silber und/oder Aluminium aufweisen. Die Leiterbahnen 24, 25 können beispielsweise als eine gemeinsame geschlossene Schicht auf der Faser 22 ausgebildet werden und/oder auf der Faser 22 aufgebracht strukturiert werden, beispielsweise mittels Laserablation. Auch die erste und zweite Leiterbahn 24, 25 können weit länger ausgebildet sein, als sie in
Auf der Faser 22 und den Leiterbahnen 24, 25 ist der Lichtleiter 26 ausgebildet. Insbesondere bedeckt der Lichtleiter 26 die Faser 22 und die Leiterbahnen 24, 25 teilweise und umschließt diese teilweise. Beispielsweise können die Faser 22 und die Leiterbahnen 24, 25 weitgehend in den Lichtleiter 26 eingebettet sein. Der Lichtleiter 26 kann auch als lichtleitende Schicht bezeichnet werden. Der Lichtleiter 26 kann beispielsweise ein, zwei oder mehr Polymere, beispielsweise PMMA oder Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, aufweisen oder davon gebildet sein. Der Lichtleiter 26 kann beispielsweise in einem Abscheideverfahren auf der Faser 22 und den Leiterbahnen 24, 25 ausgebildet werden.The
In mindestens einem Teilbereich sind die erste Leiterbahn 24 und die zweite Leiterbahn 25 freigelegt. Insbesondere weist der Lichtleiter 26 eine Ausnehmung 28 auf, die sich bis hin zu den Leiterbahnen 24, 25 und optional bis hin zu der Faser 22 erstreckt und in der diese freigelegt sind. Die Ausnehmung 28 kann beispielsweise mittels Laserablation in dem Lichtleiter 26 ausgebildet werden. Optional kann der Lichtleiter 26, insbesondere eine radial außen liegende Oberfläche des Lichtleiter 26, strukturiert werden, beispielsweise zum Erzeugen einer oder mehrerer Auskoppelstrukturen zum Auskoppeln von Licht, beispielsweise ebenfalls mittels Lasers.The
In dem Teilbereich, insbesondere in der Ausnehmung 28, ist das optoelektronische Bauelement 30 angeordnet. Das optoelektronische Bauelement 30 weist einen LED-Chip 32 und optional ein Konvertermaterial 33 auf, das gegebenenfalls den LED-Chip 32 teilweise umgibt. Der LED-Chip 32 weist einen elektrischen ersten Kontakt 36 und einen elektrischen zweiten Kontakt 37 zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements 30 auf. Die Kontakte 36, 37 sind an einer der Faser 22 zugewandten Montagefläche des optoelektronischen Bauelements 30 angeordnet. Alternativ dazu kann mindestens einer der Kontakte 36, 37 an einer von der Faser 22 abgewandten Seite des optoelektronischen Bauelements 30 angeordnet sein. Das optoelektronische Bauelement 30 ist mit der ersten Leiterbahn 24 und mit der zweiten Leiterbahn 25 elektrisch verbunden. Insbesondere sind der erste Kontakt 36 mit der ersten Leiterbahn 24 und der zweite Kontakt 37 mit der zweiten Leiterbahn 25 elektrisch verbunden. Zum elektrischen Kontaktieren der Kontakte 36, 37 mit den Leiterbahnen 24, 25 kann beispielsweise ein Kontaktmittel 50 verwendet werden. Das Kontaktmittel 50 kann beispielsweise Lot oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff sein. Der LED Chip 32 ist beispielsweise ein teilweise seitenemittierendes Bauteil oder ein vollständig seitenemittierendes Bauteil und/oder beispielsweise ein Saphir-FlipChip. Über dem LED-Chip 32 und insbesondere auf dem Konvertermaterial 33, also auf einer radial außen liegenden Oberfläche des optoelektronischen Bauelements 30, ist eine teiltransparente Schicht 34 ausgebildet.The
Die Faser 22 dient als Träger für die Leiterbahn 24, 25, den Lichtleiter 26 und das optoelektronische Bauelement 30. Außerdem kann die Faser 22 zum Abtransportieren von Wärme dienen, die bei dem Betrieb des optoelektronischen Bauelements 30 erzeugt wird. Die Leiterbahnen 24, 25 dienen zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements 30, insbesondere zum Zuführen elektrischen Stroms zu dem optoelektronischen Bauelement 30. Insbesondere kann dem optoelektronischen Bauelement 30 über die Leiterbahnen 24, 25 elektrische Energie zum Emittieren von Licht zugeführt werden. Außerdem kann das optoelektronische Bauelement 30 über die Leiterbahnen 24, 25 angesteuert, beispielsweise angeschaltet oder ausgeschaltet, werden. Das Konvertermaterial 33 dient zum Konvertieren des von dem LED-Chip 30 erzeugten Lichts bezüglich seiner Wellenlänge. Der Lichtleiter 26 dient zum Transportieren des von dem LED-Chip 30 erzeugten und gegebenenfalls konvertierten Lichts weg von dem optoelektronischen Bauelement 30, insbesondere entlang der ersten Richtung 23 oder entgegen der ersten Richtung 23, und zum Emittieren des Lichts an einer von dem optoelektronischen Bauelement 30 beabstandeten Stelle, beispielsweise an einer Stelle des Lichtleiters 26, an der dieser eine oder mehrere Auskoppelstrukturen aufweist.The
Falls dem optoelektronischen Bauelement 30 Energie zugeführt wird, so kann dieses Licht erzeugen und emittieren. Das von dem optoelektronischen Bauelement 30 erzeugte Licht, das im Wesentlichen in der ersten Richtung 23 emittiert wird, wird im Folgenden auch als erstes Licht 42 bezeichnet. Das von dem optoelektronischen Bauelement 30 erzeugte Licht, das im Wesentlichen entgegen der ersten Richtung 23 emittiert wird, wird im Folgenden auch als zweites Licht 44 bezeichnet. Das von dem optoelektronischen Bauelement 30 erzeugte Licht, das im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Richtung 23, also in radialer Richtung weg von der Faser 22, emittiert wird, wird im Folgenden auch als drittes Licht 46 bezeichnet.If energy is supplied to the
Falls das Konvertermaterial 33 vorgesehen ist, so wird zumindest ein Teil des von dem LED-Chip 32 erzeugten Lichts bezüglich seiner Wellenlänge konvertiert. Beispielsweise kann der LED-Chip 32 blaues Licht erzeugen und das blaue Licht kann mittels des Konvertermaterials 33 teilweise in gelbes Licht konvertiert werden. Das gelbe und das blaue Licht können sich dann zu weißem Licht mischen, so dass das optoelektronische Bauelement 30 weißes Licht emittiert.If the
Das erste und das zweite Licht 42, 44 werden in der ersten Richtung 23 bzw. entgegen der ersten Richtung 23 in den Lichtleiter 26 eingekoppelt. Das in den Lichtleiter 26 eingekoppelte Licht breitet sich in dem Lichtleiter 26 unter mehrfacher Totalreflexion aus und tritt im Bereich der Auskoppelstrukturen aus dem Lichtleiter 26 aus. Dies bewirkt, dass der Lichtleiter 26 von außen als sich länglich erstreckende leuchtende Struktur insbesondere als leuchtende Faser erscheint. Das dritte Licht 46 tritt teilweise durch die teiltransparente Schicht 34. Die teiltransparente Schicht 34 bewirkt, dass im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 30 dieses von außen weder als dunkler noch als übermäßig heller Punkt in der leuchtenden Struktur, insbesondere in der leuchtenden Faser, erscheint. Falls als LED-Chip 32 ein ausschließlich seitenemittierendes Bauteil verwendet wird, dessen Licht im Wesentlichen entlang der ersten Richtung 23 oder entgegen der ersten Richtung 23 in den Lichtleiter 26 eingekoppelt wird, so kann das Konvertermaterial 33 zusätzlich dazu dienen, dass dennoch ein Teil des von dem LED-Chip 32 erzeugten Lichts als drittes Licht 46 des optoelektronischen Bauelements 30 in radialer Richtung abgestrahlt wird.The first and
Alternativ zu dem in den
Beispielsweise kann von einem äußeren Bereich des Füllmaterials 52 die teiltransparente Schicht 34 gebildet sein. Optional können das Füllmaterial 52 und/oder die teiltransparente Schicht 34 so ausgebildet sein, dass ihre äußere Oberfläche bündig mit einer äußeren Oberfläche des Lichtleiters 26 ist. Dies kann dazu beitragen, dass bei einem Verarbeiten des optoelektronischen Bauelements 20 zu einem Gewebe das optoelektronische Bauelement 20 wie eine herkömmliche Faser verwendet werden kann und/oder ein herkömmliches Webverfahren verwendet werden kann.For example, the partially
Die erste Leiterbahn 24 erstreckt sich in der ersten Richtung 23 lediglich über einen kurzen Teilbereich der Faser 22. Eine Kontaktfaser 56 erstreckt sich quer, insbesondere senkrecht, zu der Faser 22, den Leiterbahnen 24, 25 und/oder dem Lichtleiter 26. Die Kontaktfaser 56 weist einen elektrisch leitfähigen Faserkern 62 auf. Der Faserkern 62 ist zumindest in einem Teilbereich freigelegt und in dem Teilbereich mittels einer Kontaktstelle 58 mit der ersten Leiterbahn 24 elektrisch verbunden und mittels einer elektrischen Isolierung 64 von der zweiten Leiterbahn 25 elektrisch isoliert. Die Kontaktfaser 56 dient zum elektrischen Kontaktieren des ersten Kontakts 36 des optoelektronischen Bauelements 30 mittels der ersten Leiterbahn 24.The
Das optoelektronische Bauelement 30 kann ein ausschließlich in die erste Richtung 23 emittierendes Bauteil sein. Das optoelektronische Bauelement 30 weist kein Konvertermaterial 33 auf. Alternativ dazu kann als optoelektronisches Bauelement 30 das mit Bezug zu den
Auf einer von dem optoelektronischen Bauelement 30 abgewandten Seite der Kontaktfaser 56 kann an einer Wandung der Ausnehmung 28 eine Licht absorbierende oder eine Licht reflektierende Blockadeschicht 60 ausgebildet sein. Die Blockadeschicht 60 kann beispielsweise dazu beitragen, zu verhindern, dass Licht, das von dem optoelektronischen Bauelement 30 emittiert wird, jenseits der Kontaktfaser 56 in den Lichtleiter 26 eingekoppelt wird.On a side of the
Optional kann in der Ausnehmung 28 das in den
Beim Herstellen der Kontaktfaser 56 kann der Faserkern 62 beispielsweise zunächst vollständig von der Isolatorschicht 68 umhüllt werden, beispielsweise in einem Beschichtungs- oder in einem Tauchprozess. Anschließend kann der Faserkern 62 freigelegt werden, beispielsweise mittels Laserablation.When producing the
Im Betrieb der optoelektronischen Baugruppen 20 emittieren die optoelektronischen Bauelemente 30 Licht, das zu einem großen Teil in die Lichtleiter 26 eingekoppelt wird, was bewirkt, dass das Gewebe leuchtet. Mittels gezielten Anordnens der Ausnehmungen 28 und der optoelektronischen Bauelemente 30 in den Ausnehmungen 28 und optional der Blockadeschichten 60 und/oder mittels verschiedener Webtechniken und/oder Webverfahren können gezielt unterschiedliche Leuchtbilder, leuchtende Muster und/oder leuchtende Schriftzüge erzeugt werden.During operation of the
In
Die gekrümmte Montagefläche 80 trägt dazu bei, dass das optoelektronische Bauelement 30 schnell, einfach und/oder besonders präzise auf der Faser 22 angeordnet und/oder mit den Leiterbahnen 24, 25 elektrisch kontaktiert werden kann.The
Optional ist auf der Faser 22 eine dritte Leiterbahn 72 ausgebildet. Optional weist das optoelektronische Bauelement 30 einen elektrischen dritten Kontakt 74 auf. Gegebenenfalls können der dritte Kontakt 74 und die dritte Leiterbahn 22 elektrisch miteinander verbunden sein. Optional emittiert das optoelektronische Bauelement 30 auch drittes Licht 46, also Licht entgegen der ersten Richtung 23, beispielsweise falls auf beiden Seiten des optoelektronischen Bauelements 30 der Lichtleiter 26 angeordnet ist.Optionally, a
Alternativ zu dem in
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die mit Bezug zu den
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 2020
- optoelektronische Baugruppeoptoelectronic assembly
- 2222
- Faserfiber
- 2323
- erste Richtungfirst direction
- 2424
- erste Leiterbahnfirst conductor track
- 2525
- zweite Leiterbahnsecond conductor track
- 2626
- Lichtleiterlight guide
- 2828
- Ausnehmungrecess
- 3030
- optoelektronisches Bauelementoptoelectronic component
- 3232
- LED-ChipLED chip
- 3333
- KonvertermaterialConverter material
- 3434
- teiltransparente Schichtpartially transparent layer
- 3636
- erster Kontaktfirst contact
- 3737
- zweiter Kontaktsecond contact
- 4242
- erstes Lichtfirst light
- 4444
- zweites Lichtsecond light
- 4646
- drittes Lichtthird light
- 5050
- KontaktmittelContact means
- 5252
- Füllmaterialfilling material
- 5656
- Kontaktfasercontact fiber
- 5858
- KontaktstelleContact point
- 6060
- Blockadeschichtblocking layer
- 6262
- Faserkernfiber core
- 6464
- elektrische Isolierungelectrical insulation
- 6868
- IsolatorschichtInsulator layer
- 7070
- GehäuseHousing
- 7272
- dritte Leiterbahnthird conductor track
- 7474
- dritter Kontaktthird contact
- 8080
- MontageflächeMounting surface
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WO2016053626A1 (en) | 2014-09-30 | 2016-04-07 | Arimtax Technologies Llc | Fabric with embedded electrical components |
-
2016
- 2016-11-23 DE DE102016223208.8A patent/DE102016223208B4/en active Active
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