EP1609194A2 - Elektrooptischer dünnschicht-mikrowellen-detektor - Google Patents

Elektrooptischer dünnschicht-mikrowellen-detektor

Info

Publication number
EP1609194A2
EP1609194A2 EP04713079A EP04713079A EP1609194A2 EP 1609194 A2 EP1609194 A2 EP 1609194A2 EP 04713079 A EP04713079 A EP 04713079A EP 04713079 A EP04713079 A EP 04713079A EP 1609194 A2 EP1609194 A2 EP 1609194A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diode
organic
radiation
microwave
display element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04713079A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Brabec
Georg Wittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1609194A2 publication Critical patent/EP1609194A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00

Definitions

  • Known microwave sensors contain, for example, a rectifier diode and a light-emitting diode.
  • the lead electrodes of the diode (diode legs) act as microwave antennas.
  • the object of the invention is to enable the detection of microwaves in a wider field of application, in particular the possibility of integrating such a detection into clothing, wearable electronics and cell phones.
  • a device detects electromagnetic radiation, in particular invisible electromagnetic radiation, high-frequency radiation and / or microwave radiation, that is to say electromagnetic radiation which is not light, preferably also not infrared or ultraviolet light.
  • the device has an organic diode with which the radiation is detected.
  • An organic diode is understood to mean in particular a diode with an organic semiconductor material.
  • the electrodes of the diode can be made of organic material, but do not have to be.
  • Organic diodes can be made using thin-film technology and thus mechanically flexible.
  • the device can be a flexible, inexpensive thin-film element for the detection of radiation, which can be easily integrated into any surface.
  • the organic semiconductor of the organic diode and / or the electrodes of the organic diode can be implemented using thin-film technology.
  • the organic diode is in particular one
  • Rectifier diode that rectifies the absorbed radiation power.
  • the electrodes of the organic diode preferably serve as antennas for the radiation to be detected.
  • the device can also have a display element that indicates when radiation is detected.
  • the organic diode with which the radiation is detected can also serve as the display element at the same time.
  • the detection it also has the function of a light-emitting diode.
  • invisible electromagnetic radiation in particular high-frequency radiation and / or
  • Microwave radiation detected by an organic diode.
  • Advantageous refinements of the method result analogously to the advantageous refinements of the device.
  • 1 shows a device for the detection of electromagnetic radiation with an organic diode.
  • the diode 1 shows a device for the detection of electromagnetic radiation in the form of an organic diode 1, 2, 3 with an organic semiconductor 1 and two electrodes 2, 3, preferably implemented as metal electrodes, which are laterally extended to form antennas.
  • the diode is designed such that it functions simultaneously as a rectifier diode for rectifying the electromagnetic radiation received from the electrodes extended to form antennas and as a light-emitting diode for optically displaying this radiation.
  • the organic semiconductor 1 is implemented in the form of a semiconductor stack, that is to say it consists of a plurality of, in the present case two organic layers, a charge carrier injection layer and a light-emitting layer. In individual cases, the semiconductor stack is made up of up to eight layers.
  • the device can be implemented as a microwave sensor, possibly also as a microwave display device, in thin-film geometry with the help of one or more organic diodes.
  • Organic diodes and light emitting diodes can perform all three functions.
  • Organic diodes are manufactured in sandwich geometry, with an organic semiconductor being embedded between two electrodes. These electrodes can also be used as microwave antennas ( ⁇ / 2 dipoles). The absorbed microwave power is rectified by the diode. The received microwave power is displayed by feeding the voltage into a light-emitting diode.
  • the functionalities of the device can be generated by combining different organic individual elements.
  • the sensor consists only of an antenna and a rectifier diode.
  • a light-emitting diode or a light-emitting diode array is also added for the display element.
  • the antenna can be designed separately and connected to the diode, or it can be designed directly as a supply path to the diode.
  • the rectifier function and the display function (lights) can be achieved by one and the same element in the form of a diode or by the combination of two or more individual diodes.
  • the antennas can be designed as metal strips or as printed highly conductive polymer layers.
  • the display element can be designed flexibly on foils or on rigid substrates.
  • the display element can also be designed semi-transparent and can therefore be easily in all Integrate surfaces, for example in cell phones, in clothing, in the glass of microwave ovens etc.
  • the sensitivity can be adjusted by the layout of the antennas, the efficiency of the display elements or the area of the display elements.
  • the electro-optical, microwave-indicating component is used for the optical signaling of incident microwave power. It is characterized by a very simple and therefore inexpensive construction. It preferably consists of a rectifying organic light-emitting diode, the electrodes of which serve as antennas for the power consumption.
  • the sensor can be used as a power meter by suitably connecting differently sensitive sensors. Light-emitting diodes of different colors can also be used in this context.

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

Ein Mikrowellensensor weist eine organische Diode auf, mit der Mikrowellen detektiert werden.

Description

Elektrooptischer Dünnschicht-Mikrowellen-Detektor
Durch vermehrte Nutzung von im Hochfrequenzbereich abstrahlenden elektrischen Geräten wird es immer wichtiger, die Belastung durch Mikrowellenstrahlung zu messen, vor allem, da es gesundheitliche Bedenken bei hoher Mikrowellenbelastung und dem so genannten Elektrosmog gibt.
Bekannte Mikrowellensensoren enthalten beispielsweise eine Gleichrichterdiode und eine Leuchtdiode. Dabei fungieren die Zuleiter-Elektroden der Diode (Diodenbeinchen) als Mikrowellenantennen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Detektion von Mikrowellen in einem breiteren Einsatzgebiet zu ermöglichen, insbesondere die Möglichkeit einer solchen Detektion auch in Kleidung, Wearable Electronics und Handys integrieren zu können.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dementsprechend detektiert eine Vorrichtung elektromagnetische Strahlung, insbesondere nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung, HochfrequenzStrahlung und/oder Mikrowellenstrahlung, also elektromagnetische Strahlung, die kein Licht ist, vorzugsweise auch kein infrarotes oder ultraviolettes Licht. Die Vorrichtung weist eine organische Diode auf, mit der die Strahlung detektiert wird.
Unter einer organischen Diode wird insbesondere eine Diode mit einem organischen Halbleitermaterial verstanden. Die Elektroden der Diode können aus organischem Material sein, müssen aber nicht. Hier bieten sich alternativ beispielsweise Aluminium, Silber oder Gold an. Es ist auch möglich, einen Kontakt aus organischem und den anderen anorganischem Material zu realisieren.
Organische Dioden können in Dünnschichttechnik und damit mechanisch flexibel ausgeführt sein. Dadurch kann die Vorrichtung ein flexibles, kostengünstiges Dünnschichtelement zur Detektion von Strahlung sein, das sich leicht in beliebige Oberflächen integrieren lässt.
Insbesondere lassen sich der organische Halbleiter der organischen Diode und/oder die Elektroden der organischen Diode in Dünnschichttechnik ausführen.
Die organische Diode ist insbesondere eine
Gleichrichterdiode, die die absorbierte Strahlungsleistung gleichrichtet .
Es ist möglich, an die organische Diode separate Antennenelemente anzuschließen. Vorzugsweise dienen aber gleich die Elektroden der organischen Diode als Antennen für die zu detektierende Strahlung.
Die Vorrichtung kann auch gleich ein Anzeigeelement aufweisen, das anzeigt, wenn Strahlung detektiert wird.
Dazu kann beispielsweise die organische Diode, mit der die Strahlung detektiert wird, gleichzeitig auch als das Anzeigelement dienen. Sie weist dazu über die Funktionalität der Detektion hinaus auch die Funktion einer Leuchtdiode auf.
Es ist aber auch möglich, als Anzeigelement eine zweite, insbesondere organische, Diode vorzusehen, die dann vorteilhaft als Leuchtdiode ausgebildet ist.
In allen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Diode und/oder das Anzeigeelement transparent und/oder semitransparent auszuführen, wodurch eine einfache Integration in alle Oberflächen ermöglicht wird.
In einem Verfahren wird nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung, insbesondere HochfrequenzStrahlung und/oder
Mikrowellenstrahlung, durch eine organische Diode detektiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich analog zu den vorteilhaften Ausgestaltungen der Vorrichtung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Figur 1 eine Vorrichtung zur Detektion elektromagnetischer Strahlung mit einer organischen Diode.
In Figur 1 erkennt man eine Vorrichtung zur Detektion elektromagnetischer Strahlung in Form einer organischen Diode 1, 2, 3 mit einem organischen Halbleiter 1 und zwei vorzugsweise als Metallelektroden realisierten Elektroden 2, 3, die seitlich zu Antennen verlängert sind. Die Diode ist so ausgeführt, dass sie gleichzeitig als Gleichrichterdiode zum Gleichrichten der von den zu Antennen verlängerten Elektroden empfangenen elektromagnetischen Strahlung und als Leuchtdiode zur optischen Anzeige dieser Strahlung fungiert.
Der organische Halbleiter 1 ist in Form eines Halbleiterstacks realisiert, das heißt er besteht aus mehreren, vorliegend zwei organischen Schichten, einer Ladungsträgerin ektionsschicht und einer Licht emittierenden Schicht. Im Einzelfall ist der Halbleiterstack aus bis zu acht Schichten aufgebaut.
Allgemeiner kann die Vorrichtung als Mikrowellensensor, gegebenenfalls auch gleich als Mikrowellenanzeigegerät, in Dünnschichtgeometrie mit Hilfe einer oder mehrerer organischer Dioden realisiert werden. Dazu braucht man drei Funktionselernente : Eine Antenne zum Empfang der Mikrowellenstrahlung, eine Gleichrichterdiode zum Umwandeln in Gleichspannung und eine Leuchtdiode zur Anzeige der Mikrowellenleistung. Organische Dioden und Leuchtdioden können alle drei Funktionen übernehmen.
Organische Dioden werden in Sandwich-Geometrie hergestellt, wobei ein organischer Halbleiter zwischen zwei Elektroden eingebettet wird. Diese Elektroden kann man gleichzeitig als Mikrowellenantennen (λ/2-Dipole) verwenden. Die absorbierte Mikrowellenleistung wird durch die Diode gleichgerichtet. Durch Einspeisung der Spannung in eine Leuchtdiode wird die empfangene Mikrowellenleistung angezeigt.
Die Funktionalitäten der Vorrichtung, also Empfang, Detektion und Anzeige, können durch Kombination verschiedener organischer Einzelelemente generiert werden. Der Sensor besteht dabei nur aus Antenne und Gleichrichterdiode. Für das Anzeigeelement wird noch eine Leuchtdiode oder ein Leuchtdiodenarray beigefügt .
Es sind folgende Ausführungsvarianten möglich:
- Die Antenne kann separat ausgeführt und mit der Diode verbunden werden oder direkt als Zuleiterbahn zur Diode ausgeführt sein.
- Die Gleichrichterfunktion und die Anzeigefunktion (Leuchten) kann durch ein- und dasselbe Element in Form einer Diode erreicht werden oder durch die Kombination von zwei oder mehreren Einzeldioden.
- Die Antennen können als Metallstreifen oder als gedruckte hochleitfähige Polymerschichten ausgelegt werden.
- Das Anzeigeelement kann flexibel auf Folien oder auf starren Substraten ausgeführt werden.
- Insbesondere kann das Anzeigeelement auch semitransparent ausgeführt werden und lässt sich daher einfach in alle Oberflächen integrieren, beispielsweise in Handys, in Kleidung, in das Glas von Mikrowellenöfen etc.
- Es ist auch möglich, dass alle drei Funktionen, also Empfang, Detektion und Anzeige, von einer einzelnen Diode erfüllt werden.
- Die Empfindlichkeit kann durch das Layout der Antennen, die Effizienz der Anzeigeelemente oder die Fläche der Anzeigeelemente eingestellt werden.
Durch ein kombiniertes Dünnschichtbauelement oder die
Kombination verschiedener organischer Dünnschichtbauelemente ergibt sich in der Gesamtheit ein elektrooptisches, dünnschichtiges, Mikrowellen anzeigendes Bauteil oder, wenn die Vorrichtung kein eigenes Anzeigeelement aufweist, ein kostengünstiger Mikrowellensensor.
Das elektrooptische, Mikrowellen anzeigende Bauteil dient zur optischen Signalisierung von eingestrahlter Mikrowellenleistung. Er zeichnet sich durch einen sehr einfachen und damit kostengünstigen Aufbau aus. Es besteht vorzugsweise aus einer gleichrichtenden organischen Leuchtdiode, deren Elektroden als Antennen für die Leistungsaufnahme dienen. Der Sensor kann als Leistungsmessgerät verwendet werden, indem verschieden empfindliche Sensoren geeignet verschaltet werden. In diesem Zusammenhang können auch Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Detektion elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von HochfrequenzStrahlung und/oder Mikrowellenstrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine organische Diode (1, 2, 3) aufweist, mit der die Strahlung detektiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Diode (1, 2, 3) in Dünnschichttechnik ausgeführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Diode (1, 2, 3) flexibel ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Diode (1, 2, 3) eine Gleichrichterdiode ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Diode (1, 2, 3) Elektroden (2, 3) aufweist, die als Antennen für die zu detektierende Strahlung fungieren.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Anzeigeelement (1) aufweist, das anzeigt, wenn Strahlung detektiert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Diode (1, 2, 3) gleichzeitig das Anzeigeelement ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement eine zweite, insbesondere organische, Diode ist, die als Leuchtdiode ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (1) semitransparent ausgeführt ist.
10. Verfahren, bei dem nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung, insbesondere HochfrequenzStrahlung und/oder Mikrowellenstrahlung, mit einer organischen Diode (1, 2, 3) detektiert wird.
EP04713079A 2003-03-28 2004-02-20 Elektrooptischer dünnschicht-mikrowellen-detektor Withdrawn EP1609194A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10314163 2003-03-28
DE10314163A DE10314163A1 (de) 2003-03-28 2003-03-28 Elektrooptischer Dünnschicht-Mikrowellen-Detektor
PCT/EP2004/001703 WO2004086514A2 (de) 2003-03-28 2004-02-20 Elektrooptischer dünnschicht-mikrowellen-detektor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1609194A2 true EP1609194A2 (de) 2005-12-28

Family

ID=33038798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04713079A Withdrawn EP1609194A2 (de) 2003-03-28 2004-02-20 Elektrooptischer dünnschicht-mikrowellen-detektor

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1609194A2 (de)
DE (1) DE10314163A1 (de)
WO (1) WO2004086514A2 (de)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445050A (en) * 1981-12-15 1984-04-24 Marks Alvin M Device for conversion of light power to electric power
US4338595A (en) * 1980-09-09 1982-07-06 Microwave Radiation Dector Corporation Microwave leakage detector
JPS60153183A (ja) * 1984-01-20 1985-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイオ−ド
US5677546A (en) * 1995-05-19 1997-10-14 Uniax Corporation Polymer light-emitting electrochemical cells in surface cell configuration
US6433355B1 (en) * 1996-06-05 2002-08-13 International Business Machines Corporation Non-degenerate wide bandgap semiconductors as injection layers and/or contact electrodes for organic electroluminescent devices
WO1999030432A1 (en) * 1997-12-05 1999-06-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Identification transponder
EP1051762A1 (de) * 1998-02-02 2000-11-15 Uniax Corporation X-y adressierbare elektrische mikroschalteranordnung und seine verwendung in sensormatrizen
DE10120687A1 (de) * 2001-04-27 2002-10-31 Siemens Ag Verkapseltes organisch-elektronisches Bauteil, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE10044842A1 (de) * 2000-09-11 2002-04-04 Siemens Ag Organischer Gleichrichter, Schaltung, RFID-Tag und Verwendung eines organischen Gleichrichters
US6819244B2 (en) * 2001-03-28 2004-11-16 Inksure Rf, Inc. Chipless RF tags
US6563185B2 (en) * 2001-05-21 2003-05-13 The Regents Of The University Of Colorado High speed electron tunneling device and applications

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004086514A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10314163A1 (de) 2004-10-28
WO2004086514A3 (de) 2005-02-10
WO2004086514A2 (de) 2004-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT508438B1 (de) Anzeigefläche und eine damit kombinierte steuervorrichtung für eine datenverarbeitungsanlage
AT506617B1 (de) Anzeigefläche und damit kombinierte steuervorrichtung
DE19758587C2 (de) Anordnung zur visuellen und maschinellen Echtheitsprüfung von Wert- und Sicherheitsdokumenten
DE102008029567A1 (de) Beleuchteter kapazitiver Annäherungssensor
DE102005040010A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Produktionsfehlern in einem Halbleiterbau-element
EP2812780A1 (de) Vorrichtung für die eingabe von informationen an eine datenverarbeitungsanlage
DE112009002394T5 (de) Kapazitiver Matrixberührungssensor
DE3239731T1 (de) Verbesserter fotodetektor
DE102006040790A1 (de) Reflexkoppler mit integriertem organischen Lichtemitter
DE112017006822T5 (de) Vorrichtung und verfahren zur erkennung verdeckter merkmale mit einheitlichen elektrischen feldern
DE102013105229A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
EP1605801B1 (de) Spiegel
DE102014119674A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE102016212995A1 (de) Bedienmodul für ein Haushaltsgerät
EP3520218B1 (de) Schichtenverbund zur bereitstellung eines bedienelements für ein hausgerät
EP3894260B1 (de) Gewölbte funktionsfolienstruktur und verfahren zur herstellung derselben
WO2004086514A2 (de) Elektrooptischer dünnschicht-mikrowellen-detektor
EP2645571A1 (de) Kapazitive Schaltvorrichtung
DE102005008885B4 (de) Lichtgitter
DE112017003424T5 (de) Kapazitiver dreidimensionaler sensor
WO2007110336A1 (de) Anzeigevorrichtung zur laserdetektion mit einem organischen photoaktiven material
EP3621203A1 (de) Bedieneinheit für einen einsatz unter wasser und verfahren zu ihrer herstellung
CH682964A5 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Schaltung.
WO2023208437A1 (de) Optoelektronisches bauelement
DE102009026488A1 (de) Mikrosystem zur Erkennung vorbestimmter Merkmale von Wertpapieren, Sicherheitsdokumenten oder sonstigen Produkten

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20050927

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WITTMANN, GEORG

Inventor name: BRABEC, CHRISTOPH

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090804

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090901