WO2012006986A1 - Schichtaufbau einer leuchtenden vorrichtung, verfahren zur herstellung und zum betreiben einer leuchtenden vorrichtung sowie entsprechend hergestellte leuchtende vorrichtung - Google Patents

Schichtaufbau einer leuchtenden vorrichtung, verfahren zur herstellung und zum betreiben einer leuchtenden vorrichtung sowie entsprechend hergestellte leuchtende vorrichtung Download PDF

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Siegmund Greulich-Weber
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Definitions

  • the invention relates to a layer construction of a luminous device according to claim 1, to a method for producing and to operating a luminous device according to claims 20 and 23, and to a luminous device produced according to claim 29.
  • Inorganic LEDs based on e.g. of gallium nitride can not be implemented in principle as large-area lighting, especially not for flexible processing.
  • large area are meant areas in the range of square meters.
  • OLEDs organic LEDs
  • OLEDs organic LEDs
  • OLEDs Since the invention of OLEDs about 20 years ago, the technology has been greatly developed. However, some issues that are currently being worked on intensively around the world still need to be resolved before a market breakthrough (many see the market breakthrough within the next year).
  • a network of electrical contacts must be pulled over the polymer to achieve uniform light distribution.
  • coating with a transparent conductive layer alone is not sufficient for modules larger than 50 ⁇ 50 mm 2 .
  • the photoactive layer must be applied to a substrate, which otherwise has no function.
  • Object of the present invention is therefore to provide a generic layer structure and methods for manufacturing and operating and corresponding luminous devices in which a planar illumination is easy to manufacture and operate.
  • the invention is based on a layer structure of a luminous by organic luminescence device.
  • a layer structure is further developed in that the layer structure consists of at least two layers of transparent halbieitender fibers and a layer disposed between adjacent layers of a photoactive polymer in which in interaction with the adjacent layers of transparent semiconducting fibers, an organic luminescence can be caused.
  • Corresponding layers of transparent semiconductive fibers are known in principle from DE 10 2006 047 045 A1, the content of which is also the subject of the present invention.
  • DE 10 2006 047 045 A1 describes in detail how such layers can be produced, even if it merely states that the layers can be used to produce a solar cell.
  • an advantageous support structure for the construction of a substrate and an electrode can be created in this way, which is transparent on the one hand and thus suitable for the transmission of light.
  • the use of such a layer in the manner described in DE 10 2006 047 045 A1 establishes contact between the layers serving as electrode or substrate and the photoactive polymer, which on the one hand results in a nearly planar contact between the layers and layers allows the photoactive polymer and at the same time advantageous mechanical properties through the formation of a stable on the one hand, but on the other hand allows easy and limp tissue.
  • the handling of such a layer structure while retaining all electrical and optical properties is particularly simple and the adaptation to application purposes can be simple, in particular such a layer is particularly easy for application purposes.
  • the layers of transparent semiconductive fibers cause organic luminescence upon application of an electrical voltage in the layer of the photoactive polymer, when the properties of the semiconducting fibers and the semiconducting fibers Layer of the photoactive polymer are coordinated accordingly. This ensures that a corresponding light can be emitted uniformly over almost the entire surface of the layer structure when applying an electrical voltage, which emerges from the layer structure to the outside in the form of a diffuse light emission and its intensity and spectrum by appropriate influence of transparent semiconducting fibers and photoactive polymer can be influenced within wide limits.
  • the layer structure is particularly simple, so that the production of a corresponding layer structure is simple and therefore cost-effective.
  • An advantage of the layer structure according to the invention is that no separate substrate is needed, but the fibers fulfill a multiple purpose: they are the main component of the semiconductor device for generating light and can simultaneously serve as a substrate. In the prior art, a separate substrate is otherwise always required, possibly even a textile, but which never performs an electrical function or device function.
  • the doped transparent, at least partially monocrystalline fibers form an electrically and optically active inorganic-organic hybrid structure, the layer structure according to the invention forming a semiconducting component together with the fibers.
  • the structure of the semiconductive device is substantially simplified and thereby economically produced.
  • the layers of transparent semiconducting fibers are formed from fibers of silicon carbide SiC, zinc oxide ZnO or titanium dioxide T1O2 or the like transparent semiconducting fibers.
  • Such semiconductive materials can be produced in a wide variety of ways, wherein, in particular, the production of fibers of silicon carbide can be carried out, for example, by the process according to DE 10 2006 047 045 A1.
  • For other semiconductive fibers can also be carried out corresponding manufacturing processes that allow cost-effective production of the fibers, especially in the form of fabrics or opportunities. In this way, it can be achieved, in particular, that the layers of transparent semiconducting fibers have a textile-like structure of mutually arranged, preferably short, semiconducting fibers.
  • Such a structure as a textile fabric has the advantage that the processing of correspondingly produced layers similar to conventional textiles can be done and that the areas of application of correspondingly produced layers can also go into the field of textile applications.
  • Such a layer structure is mechanically particularly flexible and resilient.
  • one of the layers of transparent semiconductive fibers is coated on one side with the photoactive polymer or, in another embodiment, also coated on all sides. This makes it possible to produce a particularly high contact between the layer of the transparent semiconducting fiber material and the photoactive polymer; at the same time, the surface area available for organic luminescence in the photoactive polymer is particularly high when sheathed on all sides.
  • the entire photoactive polymer layer contributes to the organic luminescence, regardless of whether or not the region of the photoactive polymer layer directly adjoins the counterelectrode.
  • the thickness of the layer of the photoactive polymer is in the range of less than 100 nm, preferably in the range of a few 10 nm. This ensures that the organic luminescence proceeds in a targeted manner in the photoactive polymer and radiationless recombination paths of the electrical charges are largely excluded. Thus, the utilization of recombination within the photoactive polymer is particularly high and the effectiveness of the layer structure also. It is essential for the influence of the quality of the formation of the organic luminescence that the fibers of the layers of transparent semiconducting fibers, preferably depending on the composition of the photoactive polymer, are dopable, in particular also to influence the color of the light emissions produced in the photoactive polymer.
  • the layers of transparent semiconductive fibers By appropriate doping of the layers of transparent semiconductive fibers, virtually all known dopants for these semiconductive fibers can be used here, and in a further embodiment of a coordination of the composition of the photoactive polymer can be achieved that the desired color of the light emissions of the layer structure actually within the layer of the photoactive polymer is generated and emitted.
  • Corresponding doping of the layers of transparent semiconducting fibers and also the matching to the properties of the photoactive polymers allow a multiplicity of variants of organic luminescence, which can be exploited for the practical use of the layer structure as a luminous element. In this case, a multiplicity of doping possibilities and photoactive polymers known to those skilled in the art can be used.
  • photoactive polymers CV-PPV, PPP, P3HT poly (3-hexylthiophene)
  • MDMO-PPV poly (2-methoxy-5- (3 ', 7' -dimethyloctyloxy) -1, 4-phenylene vinylene)
  • MEH-PPV poly (2,5-dialkoxy-para-phenylene vinylene)
  • PFB poly (9,9 '- dioctylfluorene-co-bis-N, N' - (4-butylphenyl) - bis-N, N '-phenyl-1, 4-phenylenediamine
  • a mixture of different photoactive polymers is used as the photoactive polymer material, one then speaks of so-called blends of such photoactive polymers.
  • the mixture of such photoactive polymers makes it possible to precisely tune to a desired light color of the light emitted due to the organic luminescence from the layer structure, in particular including the vote of the corresponding doping of the layers transparent semiconducting fibers.
  • a vote on other colors within the achievable spectrum is possible.
  • a luminescent dye in particular a phosphorus-containing substance is arranged as a phosphor, which by the photoactive polymer, preferably blue , Light is excited to shine in the spectral range of white light.
  • a luminescent dye in particular a phosphorus-containing substance is arranged as a phosphor, which by the photoactive polymer, preferably blue , Light is excited to shine in the spectral range of white light.
  • a conductive polymer material may comprise, for example, a transparent organic or inorganic material and is also basically known in the art.
  • the layers of transparent semiconducting fibers are partially coated, preferably on the edge side, with electrically conductive layers, preferably of metallic materials, over the one electric current can be coupled into the layer structure.
  • electrically conductive layers preferably of metallic materials
  • a favorable transition of the applied voltage from the supply line to the electrically conductive layers and then to the layers of transparent semiconductor end fibers can be achieved by this type of preferably edge-side contacting, on the other hand, a peripheral coating with respect to the spatial supply by cable or the like particularly advantageous.
  • the layer structure is encased with a transparent cover material substantially completely encapsulated.
  • a transparent cover material substantially completely encapsulated.
  • Such encapsulation by the transparent cover material is intended to prevent disadvantageous chemical and physical interactions of the layer structure with the environment from the field of OLED technology known for the lifetime. It is advantageous in this case, if for encapsulation, a correspondingly thin coating about also from a polymer material or the like on the layer structure is applied opaque.
  • the invention further relates to a method for producing a layered structure of a luminous device, in particular a layered structure of a luminous device according to claim 1, in which a first layer of transparent semiconductive fibers is coated or encased with a conductive polymer material, the second layer of transparent semiconductive fibers having a photoactive Polymer is coated or coated on which a conductive polymer material is applied and the layers of the conductive polymer material of the first and the second layer of transparent semiconducting fibers are glued together.
  • a layer structure is particularly easy to carry out by the possibility of serial processing of the individual layers of semiconducting fibers, regardless of whether it is a one-sided coating or an all-round coating.
  • both the coating with the conductive polymer material and with the photoactive polymer can be easily made and their quality ensured. It is likewise possible for a connection of the individual layers of the layer structure to be carried out in accordance with the method in that the materials of the conductive polymer and / or of the photoactive polymer are processed in liquid form and produce a corresponding adhesion or adhesion to the other layers when they are set. As a result, additional adhesive or the like materials can be avoided.
  • a preferably metallic coating to be applied to the two layers of transparent semiconducting fibers for contacting, preferably at the edge and / or in sections.
  • a coating can be applied to the layer of transparent semiconductive fibers, for example electrochemically or thermally or the like, and thus ensure high adhesion and a good transition of applied electrical voltage.
  • the invention further relates to a method for operating a luminous device, in particular a luminous device according to claim 1, in which a, preferably variable electrical voltage is applied to the layers of transparent semiconducting fibers, through which the photoactive material by Re- combination of charge carriers from the layers of transparent semiconducting fibers is excited to shine.
  • a, preferably variable electrical voltage is applied to the layers of transparent semiconducting fibers, through which the photoactive material by Re- combination of charge carriers from the layers of transparent semiconducting fibers is excited to shine.
  • the application of an electrical voltage to the two layers of transparent semiconductive fibers and the interaction of the two layers of transparent semiconductive fibers with the photoactive polymer provides for corresponding recombination processes in the photoactive polymer, which are basically known from the field of organic luminescence.
  • the thereby achievable light emission due to the method for operating a luminous device represents a diffuse light emission of very uniform intensity, which is particularly suitable for areal lighting. Both the light intensity and possibly the emitted light color can be
  • each layer structure emits light of a solid spectral composition whose sum effect results in the desired mixed color of emitted light for an external observer.
  • light colors such as white
  • each of the individual layer structures emitting exactly one of the primary colors and then adding to the desired light color, such as white, to the viewer.
  • the luminous effect of a mixture of different formed layers of the photoactive material by an electronic vote on each of the photoactive materials is influenced so influ- that only one or only certain photoactive Addressing materials and the luminous color is thereby changed.
  • the electronic vote hereby ensures that only one or a few of the photoactive materials for organic luminescence are excited and thus only these materials cause a corresponding light emission.
  • a single layer of photo- active polymer of a mixture of different photoactive materials a variety of light colors are generated.
  • the intensity control of the light emitted by the layers of photoactive polymer is effected by voltage control of the electrical voltages at the individual layers of the layer structure. This makes it possible to easily influence the brightness of the total emissions or else the emissions of individual layers of the photoactive material.
  • the invention further relates to a luminous device, in particular a luminous device according to claim 1, for producing large-area light sources.
  • a luminous device in particular a luminous device according to claim 1, for producing large-area light sources.
  • Such large-area light sources that is also in the range of square meters, for example, as a wall covering, as part of clothing, for example, for a better visibility of the wearer of clothing or as a coating of window surfaces, which perceive in the dark a lighting function for the interiors, formed become.
  • a variety of applications of such luminous devices are conceivable, which are not addressed here in detail, but resulting from the properties and the large surface area of the luminous device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a preferred layer structure according to the invention in a cross section with a planar coating of the two layers of transparent semiconductive fibers and a layer of photoactive polymer
  • FIG. 2 shows another illustration of another preferred layer structure in a cross-section with a covering coating of the two layers of transparent semiconductive fibers and a layer of photoactive polymer applied in a covering manner.
  • 1 shows a schematic representation of a preferred layer structure 1 according to the invention in a cross-section with a two-dimensional coating of the two layers 2, 3 transparent semiconducting fibers and a layer 5 of photoactive polymer, wherein between the layers 2 and 5, a layer 4 of a lettdoxen polymer is arranged.
  • This layer structure 1 serves to produce organic luminescent luminous materials having a mechanically textile character, since the layers 2, 3 are formed from transparent semiconducting fibers like a textile material and have corresponding properties such as light weight and bending slackness as well as mechanical strength.
  • the layers 2, 3 serve here as an electrode or substrate in the formation of an organically luminescent cell in which known recombination processes take place when an external electrical voltage is applied to the electrical contact surfaces 6, which are applied to the layers 2, 3 in the edge region can be applied.
  • the current flow leads to the induction of charges in the photoactive layer of polymer 5, whereupon, due to the photoactive properties of the layer 5, this layer 5 emits a diffuse light radiation 7 to the environment.
  • the spectral behavior of this radiation 7 depends on the design of the layers 2, 3 and in particular their doping as well as on the composition and properties of the layer 5 of the photoactive polymer, so that by appropriate compositions, a large variance of the emissive radiation correspondingly constructed layer structures can be achieved.
  • the layers 2, 3 are coated on one side only with the layer 4 of a conductive polymer and the layer 5 of photoactive polymer, wherein the formation of the layer structure, for example by applying the layers 2, 3 on one or both still liquid layers 4, 5 after their curing can be achieved. As a result, a simple production of the layer structure according to the invention is ensured.
  • FIG. 2 shows a representation of another preferred layer structure in a cross-section with a covering coating of the two layers 2, 3 of transparent semiconductive fibers and a layer 5 of photoactive polymer applied in a jacketed manner, in which the layer 3 is on both sides or on all sides of the layer 5 covered with photoactive polymer and these in turn is covered on one side or on all sides by a layer 4 of a conductive polymer.
  • This layer 4 enclosing the layer 3 of a conductive polymer then in turn adjoins two-dimensionally touching a layer 4 of a conductive polymer which covers the layer 2 of transparent semiconducting fibers on both sides or on all sides.
  • Luminous devices that can be produced from such layer structures can be used to produce large-area light sources that emit a diffused light.
  • Such large-area light sources that is also in the range of a size of square meters, for example, as a wall covering, as part of clothing, for example, for better visibility of the wearer of clothing or as a coating of window surfaces, in the dark, a lighting function for the interiors perceive, be used.
  • a variety of applications of such luminous devices are conceivable, which are not addressed here in detail, but resulting from the properties and the large surface area of the luminous device. Item number list - layer structure

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schichtaufbau (1) einer durch organische Lumineszenz leuchtenden Vorrichtung, der aus mindestens zwei Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern als Substrat und Elektrode sowie einer zwischen benachbarten Schichten (2, 3) angeordneten Schicht (5) aus einem photoaktiven Polymer besteht, in der in Wechselwirkung mit den angrenzenden Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern eine organische Lumineszenz (7) hervorrufbar ist. Weiterhin werden Verfahren zur Herstellung und zum Betrieb entsprechender Schichtaufbauten und daraus gebildete leuchtender Vorrichtung angegeben.

Description

Schichtaufbau einer leuchtenden Vorrichtung,
Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben einer
leuchtenden Vorrichtung sowie entsprechend hergestellte leuchtende Vorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Schichtaufbau einer leuchtenden Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben einer leuchtenden Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 20 und 23 sowie entsprechend hergestellte leuchtende Vorrichtung gemäß Anspruch 29.
Untersuchungen zeigen, dass die natürliche Lichtumgebung des Menschen überwiegend von diffuser Helligkeit bestimmt wird, auch wenn die Sonne als primäre Lichtquelle als Lichtpunkt wahrgenommen wird. Die Atmosphäre sorgt für Streuung des Sonnenlichts und eine gefühlte homogenere Ausleuchtung unserer Umgebung, die unsere derzeitigen Lichtquellen nicht hergeben. Ideal wäre in geschlossenen Räumen eine gleichmäßige vollflächige Abstrahlung von Wänden und Decke, mit nicht zu hoher, angenehmer Intensität. Früher wurde dies mit sog. indirekter Beleuchtung versucht, wobei die Abstrahlung von den Wänden dann nicht optimal ist. Ebenso wird aktuell an einem optimierten Licht hinsichtlich der Farbgebung im Verlaufe des Tages gearbeitet um dieses unserem Biorhythmus anzupassen. Hierzu sind großflächige, im Farbton veränderliche Lichtquellen wünschenswert. Zusätzlich gilt es, einen energiesparenden und umweltfreundlichen Nachfolger für die Glühlampe zu finden. Die sog. Energiesparlampe wird i. A. nur als unbrauchbare Zwischenlösung gewertet. Anorganische LEDs auf der Basis z.B. von Galliumnitrid (weiße Leuchtdiode) lassen sich prinzipiell nicht als großflächige Beleuchtung umsetzen, insbesondere auch nicht zur flexiblen Verarbeitung. Unter großflächig sind hier Flächen im Bereich von Quadratmetern gemeint.
Den neueren organischen LEDs (OLED) wird hier ein großer Markt prophezeit, wenn einige grundsätzliche Probleme gelöst werden. Diese hätten von vornherein die Vor- teile, großflächig anwendbar, farblich abstimmbar, extrem dünn, wirtschaftlicher zu arbeiten und günstiger in der Herstellung zu sein. Seit der Erfindung von OLEDs vor ca. 20 Jahren wurde die Technik stark weiter entwickelt. Einige Probleme, an denen weltweit zurzeit intensiv gearbeitet wird, müssen allerdings vor einem Marktdurchbruch noch gelöst werden (vielerseits wird der Marktdurchbruch innerhalb des nächsten Jahres gesehen). Bei konventionellen organischen LED-Strukturen mit großen Flächen tritt das nur schwer lösbare Problem der Kontaktierungsverteilung auf. Ein Netz von elektrischen Kontakten muss über das Polymer gezogen werden, um eine gleichmäßige Leuchtverteilung zu erreichen. Die Beschichtung mit einer transparenten leitfähigen Schicht allein reicht erfahrungsgemäß nicht aus bei Modulen, die größer als 50 x 50 mm2 sind. Außerdem muss die lichtaktive Schicht auf ein Substrat aufgebracht werden, welches ansonsten keinerlei Funktion hat.
Die großen Vorteile der OLEDs sind der besonders geringe Energiebedarf, grenzenlose Farbgebung, keinerlei Wärmeentwicklung (daher der hohe Wirkungsgrad), geringe Dicke, und vieles mehr. Neben kleineren Problemen der optimierten Farbgebung und designabhängig der notwendigen Schutzschicht gegen Eindringen von Sauerstoff sind dies vor allem Fragen der„homogenen" Kontaktierung und großflächiger Substrate. Einfache kleinere OLED-Displays werden in Consumer-Produkten bereits eingesetzt (inklusive der Garantien bzgl. z. B. Lebensdauer). Zumeist wird beidseitig Glas als Substrat verwendet, was das Leuchtmittel bzw. Display bei Größen von über einem Quadratmeter extrem schwer werden lassen würde. Für die notwenige Kontaktierung muss im idealen Fall eine Nanometerstrukturierung eingesetzt werden, was zusätzlich erhebliche Kosten verursacht. Eine brauchbare flexible und transparente Lösung für Leuchtmittel auf OLED-Basis ist bislang nicht bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Schichtaufbau sowie Verfahren zum Herstellen und Betreiben und entsprechende Leuchtende Vorrichtungen anzugeben, bei denen eine flächenhafte Beleuchtung einfach herzustellen und zu betreiben ist.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Schichtaufbaus aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 , hinsichtlich der Verfahren aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche X bzw. Y und hinsieht- lieh einer leuchtenden Vorrichtung aus den Merkmalen des Anspruches Z jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Schichtaufbau einer durch organische Lumineszenz leuchtenden Vorrichtung. Ein derartiger Schichtaufbau wird dadurch weiter entwickelt, dass der Schichtaufbau aus mindestens zwei Schichten transparenter halbieitender Fasern sowie einer zwischen benachbarten Schichten angeordneten Schicht aus einem photoaktiven Polymer besteht, in der in Wechselwirkung mit den angrenzenden Schichten transparenter halbleitender Fasern eine organische Lumineszenz hervorrufbar ist. Entsprechende Schichten transparenter halbleitender Fasern sind grundsätzlich aus der DE 10 2006 047 045 A1 bekannt, deren Inhalt auch zum Gegenstand der hier vorliegenden Erfindung gemacht wird. In der DE 10 2006 047 045 A1 ist ausführlich beschrieben, wie derartige Schichten hergestellt werden können, wenn auch dort lediglich angegeben ist, dass die Schichten zur Herstellung einer Solarzelle dienen können. Verwendet man derartige Schichten zur Herstellung einer durch organische Lumineszenz leuchtenden Vorrichtung, so kann auf diese Weise eine vorteilhafte Trägerstruktur für den Aufbau eines Substrats und einer E- lektrode geschaffen werden, die zum einen transparent ist und sich damit für die Durchleitung von Licht eignet. Zum anderen wird durch die Verwendung einer derartigen Schicht in der in der DE 10 2006 047 045 A1 beschriebenen Weise eine Kon- taktierung zwischen den als Elektrode beziehungsweise Substrat dienenden Schichten und dem photoaktiven Polymer geschaffen, die zum einen eine nahezu flächenhafte Kontaktierung zwischen den Schichten und dem photoaktiven Polymer erlaubt und gleichzeitig vorteilhafte mechanische Eigenschaften durch die Ausbildung als einerseits stabiles, andererseits aber leichtes und biegeschlaffes Gewebe ermöglicht. Durch diese vorteilhaften mechanischen Eigenschaften ist die Handhabung eines derartigen Schichtaufbaus bei Erhalt aller elektrischen und optischen Eigenschaften besonders einfach und die Anpassung an Anwendungszwecke kann einfach erfolgen, insbesondere ist eine derartige Schicht für Anwendungszwecke besonders leicht. Die Schichten transparenter halbleitender Fasern rufen beim Anlegen einer elektrischen Spannung in der Schicht des photoaktiven Polymers eine organische Lumineszenz hervor, wenn die Eigenschaften der halbleitenden Fasern und der Schicht des photoaktiven Polymers entsprechend aufeinander abgestimmt sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass nahezu über die gesamte Fläche des Schichtaufbaus bei der Anlegung einer elektrischen Spannung ein entsprechendes Licht gleichmäßig abgegeben werden kann, das in Form eines diffusen Lichtaustritts aus dem Schichtaufbau nach außen austritt und dessen Intensität und Spektrum durch entsprechende Beeinflussung von transparenten halbleitenden Fasern und photoaktivem Polymer in weiten Grenzen beeinfiusst werden kann. Der Schichtaufbau ist hierbei besonders einfach, so dass auch die Herstellung eines entsprechenden Schichtaufbaus einfach und damit kostengünstig möglich ist. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus ist es, dass kein separates Substrat benötigt wird, sondern die Fasern einen mehrfachen Zweck erfüllen: Sie sind Hauptbestandteil des Halbleiterbauelements zur Lichterzeugung und können gleichzeitig als Substrat dienen. Im Stand der Technik wird ansonsten immer ein separates Substrat benötigt, unter Umständen sogar ein textiles, welches aber nie eine elektrische Funktion oder Bauelementefunktion übernimmt. Die dotierten transparenten, zumindest teilweise einkristallinen Fasern bilden eine elektrisch und optisch aktive anorganisch - organische Hybridstruktur, wobei der erfindungsgemäße Schichtaufbau zusammen mit den Fasern ein halbleitendes Bauelement bildet. Somit wird der Aufbau des halbleitenden Bauelementes wesentlich vereinfacht und dadurch wirtschaftlich herstellbar.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn in erster Ausgestaltung die Schichten transparenter halbleitender Fasern aus Fasern aus Siliciumkarbid SiC, Zinkoxid ZnO oder Titandioxid T1O2 oder dgl. transparenter halbleitender Fasern gebildet sind. Derartige halbleitende Materialien lassen sich auf verschiedenste Art herstellen, wobei insbesondere die Herstellung von Fasern aus Siliziumkarbid etwa nach dem Verfahren gemäß der DE 10 2006 047 045 A1 erfolgen kann. Für andere halbleitende Fasern lassen sich ebenfalls entsprechende Herstellungsverfahren durchführen, die eine kostengünstige Produktion der Fasern insbesondere auch direkt in Form von Geweben oder Gelegen ermöglichen. Hierdurch ist es insbesondere auch erreichbar, dass die Schichten transparenter halbleitender Fasern einen textilartigen Aufbau aneinander angeordneter, vorzugsweise kurzer halbleitender Fasern aufweisen. Ein derartiger Aufbau als textiles Gewebe hat den Vorteil, dass die Verarbeitung entsprechend hergestellter Schichten ähnlich wie bei herkömmlichen Textilien erfolgen kann und dass auch die Einsatzbereiche entsprechend hergestellter Schichten in den Bereich textiler Einsatzfälle hineingehen kann. Ein derartiger Schichtaufbau ist mechanisch besonders flexibel und belastbar.
Neben dem vorstehend beschriebenen grundsätzlichen Aufbau der Schichten ist es auch denkbar, dass zusätzliche Schichten, insbesondere Elektronen-Injektionsschichten, Lochsperrschichten, Loch-Transportschichten oder Loch-Injektionsschichten in den Schichtaufbau einbeziehbar sind. Hierdurch können Eigenschaften des Schichtaufbaus gezielt gesteuert und das Entstehen der organischen Lumineszenz beeinflusst und verbessert werden.
Hinsichtlich des Schichtaufbaus ist es weiterhin von Vorteil, wenn eine der Schichten transparenter halbleitender Fasern mit dem photoaktiven Polymer einseitig beschichtet oder in anderer Ausgestaltung auch allseitig ummantelt ist. Dadurch lässt sich eine besonders hohe Kontaktierung zwischen der Schicht aus dem transparenten halbleitenden Fasernmaterial und dem photoaktiven Polymer herstellen, gleichzeitig ist bei einer allseitigen Ummantelung der Flächenanteil, der für die organische Lumineszenz in dem photoaktiven Polymer zur Verfügung steht, besonders hoch. Bei einer allseitigen Ummantelung ist es weiterhin erreichbar, dass mindestens eine der Schichten transparenter halbleitender Fasern derart allseitig mit dem photoaktiven Polymer ummantelt ist, dass im Kontakt mit der anderen Schicht transparenter halbleitender Fasern eine im wesentlichen am gesamten Umfang der halbleitenden Fasern der einen Schicht stattfindende Leuchtwirkung in dem photoaktiven Polymer auftritt. Hierdurch trägt die gesamte photoaktive Polymerschicht der organische Lumineszenz bei, unabhängig davon, ob der Bereich der photoaktiven Polymerschicht unmittelbar an die Gegenelektrode angrenzt oder nicht.
Von wesentlichem Einfluss ist es, dass die Dicke der Schicht aus dem photoaktiven Polymer im Bereich von weniger als 100 nm, vorzugsweise im Bereich von wenigen 10 nm liegt. Hierdurch wird erreicht, dass die organische Lumineszenz gezielt in dem photoaktiven Polymer abläuft und strahlungslose Rekombinationspfade der elektrischen Ladungen weitgehend ausgeschlossen werden. Damit ist die Ausnutzung der Rekombination innerhalb des photoaktiven Polymers besonders hoch und die Effektivität des Schichtaufbaus ebenfalls. Wesentlich für den Einfluss der Güte der Entstehung der organischen Lumineszenz ist es, dass die Fasern der Schichten transparenter halbleitender Fasern, vorzugsweise abhängig von der Zusammensetzung des photoaktiven Polymers, dotierbar sind, insbesondere auch um die Farbe der in dem photoaktiven Polymer hervorgerufenen Lichtemissionen zu beeinflussen. Durch eine entsprechende Dotierung der Schichten transparenter halbleitender Fasern, hierbei können praktisch alle bekannten Dotierungen für diese halbleitende Fasern zum Einsatz kommen, und in weiterer Ausgestaltung einer Abstimmung der Zusammensetzung des photoaktiven Polymers kann erreicht werden, dass die gewünschte Farbe der Lichtemissionen des Schichtaufbaus auch tatsächlich innerhalb der Schicht des photoaktiven Polymers erzeugt und emittiert wird. Entsprechende Dotierungen der Schichten transparenter halbleitender Fasern und auch die Abstimmung auf die Eigenschaften der photoaktiven Polymere lassen eine Vielzahl von Varianten der organische Lumineszenz zu, die für den praktischen Einsatz des Schichtaufbaus als Leuchtenelement ausgenutzt werden können. Hierbei können eine Vielzahl von dem Fachmann bekannten Dotierungsmöglichkeiten und photoaktiven Polymeren zum Einsatz kommen. Beispielsweise sind als photoaktive Polymere CV-PPV, PPP, P3HT (poly-(3-hexylthiophen)), MDMO-PPV (poly(2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyloxy)-1 ,4-phenylen-vinylen)), MEH-PPV (poly(2,5-dialkoxy-para-phenylen-vinylen)) und PFB (poly(9,9'- dioctylfluoren-co-bis-N,N'-(4-butylphenyl)-bis-N,N'-phenyl-1 ,4-phenylendiamin)) oder ähnliche Photopolymere verwendbar. In weiterer Ausgestaltung ist es aber auch denkbar, dass als photoaktives Polymermaterial eine Mischung unterschiedlicher photoaktiver Polymere verwendet wird, man spricht dann von so genannten Blends derartiger photoaktiver Polymere. Die Mischung derartiger photoaktiver Polymere ermöglicht dabei eine genaue Abstimmung auf eine gewünschte Lichtfarbe des aufgrund der organischen Lumineszenz emittierten Lichtes aus dem Schichtaufbau, insbesondere auch unter Einbeziehung der Abstimmung der entsprechenden Dotierung der Schichten transparenter halbleitender Fasern. So ist es beispielsweise möglich, dass durch geeignete Mischung der Materialien des photoaktiven Polymers Licht im wesentlichen weißen Spektrums als Leuchtfarbe emittiert wird. Selbstverständlich ist auch eine Abstimmung auf andere Farben innerhalb des erreichbaren Spektrums möglich. In anderer Ausgestaltung ist es aber auch denkbar, dass in oder an der Schicht des photoaktiven Polymers oder auf dem Wege des Lichtaustritts aus dem Schichtaufbau ein Luminiszenzfarbstoff, insbesondere eine phosphorhaltige Substanz als Leuchtstoff angeordnet ist, der durch das von dem photoaktiven Polymer abgegebene, vorzugsweise blaue, Licht zum Leuchten im Spektralbereich weißen Lichts angeregt wird. Eine derartige Umwandlung einer Lichtfarbe in eine weiße Lichtfarbe durch eine phosphorhaltige Substanz ist im Bereich der LED-Technik grundsätzlich bekannt und kann auch hier angewendet werden.
Für die Kontaktierung zwischen den verschiedenen Schichten des Schichtaufbaus ist es von Vorteil, wenn die Schichten transparenter halbleitender Fasern mit einem leitfähigem Polymermaterial einseitig beschichtet oder auch allseitig ummantelt sind. Ein derartiges leitfähiges Polymermaterial kann beispielsweise ein transparentes organisches oder anorganisches Material aufweisen und ist ebenfalls grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt.
Für die Kontaktierung der beiden Schichten transparenter halbleitender Fasern mit einer von außen anzulegenden elektrischen Spannung ist es von Vorteil, wenn die Schichten transparenter halbleitender Fasern abschnittsweise, vorzugsweise rand- seitig, mit elektrisch leitfähigen Schichten, vorzugsweise aus metallischen Materialien, beschichtet sind, über die ein elektrischer Strom in den Schichtaufbau einkop- pelbar ist. Durch diese Art der vorzugsweise randseitigen Kontaktierung kann zum einen ein günstiger Übergang der angelegten Spannung von der Zuleitung auf die elektrisch leitfähigen Schichten und dann auf die Schichten transparenter Halbleit- enderfasern erreicht werden, zum anderen ist eine randseitige Besch ichtung hinsichtlich der räumlichen Zuführung durch Kabel oder dergleichen besonders vorteilhaft.
Weiterhin ist es sinnvoll, dass der Schichtaufbau mit einem durchsichtigen Abdeckmaterial im wesentlichen vollständig gekapselt ummantelt ist. Eine derartige Kapselung durch das durchsichtige Abdeckmaterial soll aus dem Bereich der OLED- Technik bekanntermaßen für die Lebensdauer nachteilige chemische und physikalische Wechselwirkungen des Schichtaufbaus mit der Umgebung verhindern. Von Vorteil ist es hierbei auch, wenn zur Kapselung ein entsprechend dünner Belag etwa auch aus einem Polymermaterial oder dergleichen auf den Schichtaufbau deckend aufgebracht wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus einer leuchtenden Vorrichtung, insbesondere eines Schichtaufbaus einer leuchtenden Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei dem eine erste Schicht transparenter halbleitender Fasern mit einem leitfähigem Polymermaterial beschichtet oder ummantelt wird, die zweite Schicht transparenter halbleitender Fasern mit einem photoaktiven Polymer beschichtet oder ummantelt wird, auf das ein leitfähiges Polymermaterial aufgebracht wird und die Schichten des leitfähigen Polymermaterials der ersten und der zweiten Schicht transparenter halbleitender Fasern miteinander verklebt werden. Ein derartiger Schichtaufbau ist durch die Möglichkeit einer seriellen Verarbeitung der einzelnen Schichten halbleitender Fasern besonders einfach durchführbar, unabhängig davon, ob es sich um eine einseitige Beschichtung oder eine allseitige Ummantelung handelt. So kann sowohl die Beschichtung mit dem leitfähigem Polymermaterial als auch mit dem photoaktiven Polymer einfach vorgenommen und deren Qualität sichergestellt werden. Ebenfalls ist es möglich, dass eine Verbindung der einzelnen Schichten des Schichtaufbaus verfahrensgemäß dadurch erfolgt, dass die Materialien des leitfähigen Polymers und/oder des photoaktiven Polymers flüssig verarbeitet werden und bei ihrem Abbinden eine entsprechende Verklebung oder Anhaftung an den anderen Schichten herstellen. Hierdurch können zusätzliche Kleber oder dergleichen Materialien vermieden werden.
Weiterhin ist es denkbar, dass eine vorzugsweise metallische Beschichtung zur Kon- taktierung, vorzugsweise randseitig und/oder abschnittsweise, auf die beiden Schichten transparenter halbleitender Fasern aufgebracht wird. Eine solche Beschichtung kann etwa elektrochemisch oder thermisch oder dergleichen auf die Schicht transparenter halbleitender Fasern aufgebracht werden und damit eine hohe Haftung und einen guten Übergang angelegter elektrischer Spannung gewährleisten.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer leuchtenden Vorrichtung, insbesondere einer leuchtenden Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei dem an die Schichten transparenter halbleitender Fasern eine, vorzugsweise veränderbare elektrische Spannung angelegt wird, durch die das photoaktive Material durch Re- kombination von Ladungsträgern aus den Schichten transparenter halbleitender Fasern zum Leuchten angeregt wird. Das Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Schichten transparenter halbleitender Fasern sowie die Wechselwirkung der beiden Schichten transparenter halbleitender Fasern mit dem photoaktiven Polymer sorgt für entsprechende Rekombinationsprozesse in dem photoaktiven Polymer, die grundsätzlich aus dem Bereich der organischen Lumineszenz bekannt sind. Die dadurch erreichbare Lichtemission aufgrund des Verfahrens zum Betrieb einer leuchtenden Vorrichtung stellt eine diffuse Lichtemission sehr gleichmäßiger Intensität dar, die insbesondere zur flächenhaften Beleuchtung geeignet ist. Sowohl die Lichtintensität als auch gegebenenfalls die emittierte Lichtfarbe kann dabei verändert und einfach den jeweiligen Bedürfnissen eines Benutzers angepasst werden.
Denkbar ist es weiterhin, dass mehrere Schichtaufbauten gemäß Anspruch 1 derart übereinander angeordnet werden, dass jeder Schichtaufbau Licht einer festen spektralen Zusammensetzung abgibt, deren Summenwirkung für einen externen Betrachter die gewünschte Mischfarbe emittierten Lichts ergibt. So können beispielsweise Lichtfarben wie etwa weiß aus den Grundfarben der Emissionen je einer der mehreren Schichtaufbauten kombiniert emittiert werden, wobei jeder der einzelnen Schichtaufbauten genau eine der Grundfarben emittiert und diese sich dann für den Betrachter zu der gewünschten Lichtfarbe wie etwa weiß addieren. Durch Steuerung der Intensität der Lichtabgabe jeder einzelnen Schicht des photoaktiven Polymers kann eine hinsichtlich ihrer spektralen Zusammensetzung und ihrer Teilintensitäten steuerbare Mischfarbe erzeugt werden, so dass mit einem derartigen Schichtaufbau eine Vielzahl von Lichtfarben und Lichtintensitäten erzeugt werden können.
In einer anderen Ausgestaltung insbesondere bei Verwendung von Mischungen photoaktiver Polymere ist es denkbar, dass die Leuchtwirkung von einer Mischung unterschiedlicher ausgebildeter Schichten des photoaktiven Materials durch eine elektronische Abstimmung auf jeweils eines der photoaktiven Materialien derart beein- flusst wird, dass nur eines oder nur bestimmte photoaktive Materialien ansprechen und die Leuchtfarbe dadurch veränderbar ist. Die elektronische Abstimmung sorgt hierbei dafür, dass jeweils nur eine oder wenige der photoaktiven Materialien für die organische Lumineszenz angeregt werden und damit nur diese Materialien eine entsprechende Lichtemission hervorrufen. Somit kann durch allein eine Schicht photo- aktiven Polymers aus einer Mischung verschiedener photoaktiver Materialien eine Vielzahl von Lichtfarben erzeugt werden.
Insbesondere hinsichtlich der Steuerung der Intensität des emittierten Lichtes ist es von Vorteil, wenn die Intensitätssteuerung des von den Schichten photoaktiven Polymers abgegebenen Lichts durch Spannungssteuerung der elektrischen Spannungen an den einzelnen Lagen des Schichtaufbaus erfolgt. Hierdurch ist eine einfache Beeinflussung der Helligkeit der Gesamtemissionen oder aber auch der Emissionen einzelner Schichten des photoaktiven Materials erzielbar.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine leuchtende Vorrichtung, insbesondere eine leuchtende Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , zur Herstellung großflächiger Lichtquellen. Derartige großflächige Lichtquellen, das heißt auch im Bereich von Quadratmetern, können beispielsweise als Wandbelag, als Teil von Kleidung zum Beispiel für eine bessere Sichtbarkeit des Trägers der Kleidung oder auch als Beschichtung von Fensterflächen, die im dunkeln eine Beleuchtungsfunktion auch für die Innenräume wahrnehmen, ausgebildet werden. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von Einsatzfällen derartiger leuchtender Vorrichtungen denkbar, die hier nicht ausführlich angesprochen werden sollen, die sich aber aus den Eigenschaften und der Großflächigkeit der leuchtenden Vorrichtung ergeben.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Schichtaufbaus in einem Querschnitt mit einer flächigen Beschichtung der beiden Schichten transparenter halbleitender Fasern und einer Schicht aus photoaktivem Polymer,
Figur 2 eine andere Darstellung eines anderen bevorzugten Schichtaufbaus in einem Querschnitt mit einer ummantelnden Beschichtung der beiden Schichten transparenter halbleitender Fasern und einer ummantelnd aufgebrachten Schicht aus photoaktivem Polymer. In der Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Schichtaufbaus 1 in einem Querschnitt mit einer flächigen Beschichtung der beiden Schichten 2, 3 transparenter halbleitender Fasern und einer Schicht 5 aus photoaktivem Polymer dargestellt, wobei zwischen den Schichten 2 und 5 eine Schicht 4 aus einem lettfähigen Polymer angeordnet ist. Dieser Schichtaufbau 1 dient zur Herstellung organisch luminiszenter Leuchtmaterialien mit mechanisch tex- tilem Charakter, da die Schichten 2, 3 aus transparenten halbleitenden Fasern wie ein textiles Material gebildet sind und entsprechende Eigenschaften wie Leichtgewichtigkeit und Biegeschlaffheit sowie mechanische Festigkeit aufweisen. Die Schichten 2, 3 dienen hierbei als Elektrode bzw. Substrat bei der Bildung einer organisch iuminiszenten Zelle, in der an sich bekannte Rekombinationsvorgänge ablaufen, wenn eine externe elektrische Spannung an die elektrischen Kontaktflächen 6 angelegt wird, die im Randbereich auf die Schichten 2, 3 aufgebracht werden können. Der Stromfluss führt zur Induzierung von Ladungen in der photoaktiven Schicht aus Polymer 5, woraufhin aufgrund der photoaktiven Eigenschaften der Schicht 5 diese Schicht 5 eine diffuse Lichtstrahlung 7 an die Umgebung abgibt. Das spektrale Verhalten dieser Strahlung 7 hängt von der Gestaltung der Schichten 2, 3 und insbesondere von deren Dotierung sowie von der Zusammensetzung und den Eigenschaften der Schicht 5 aus dem photoaktivem Polymer ab, so dass durch entsprechende Zusammensetzungen eine große Varianz der emittierbaren Strahlung entsprechend konstruierter Schichtaufbauten erreicht werden kann.
Die Schichten 2, 3 sind hierbei nur einseitig mit der Schicht 4 aus einem leitfähtgen Polymer sowie der Schicht 5 aus photoaktivem Polymer beschichtet, wobei die Bildung des Schichtaufbaus etwa durch Auflegen der Schichten 2, 3 auf eine oder beide noch flüssige Schichten 4, 5 nach deren Aushärten erreicht werden kann. Dadurch ist eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus gewährleistet.
In der Figur 2 ist eine Darstellung eines anderen bevorzugten Schichtaufbaus in einem Querschnitt mit einer ummantelnden Beschichtung der beiden Schichten 2, 3 transparenter halbleitender Fasern und einer ummantelnd aufgebrachten Schicht 5 aus photoaktivem Polymer zu erkennen, bei der die Schicht 3 beidseitig oder allseitig von der Schicht 5 aus photoaktivem Polymer bedeckt und diese wiederum beid- seitig oder allseitig von einer Schicht 4 aus einem leitfähigen Polymer bedeckt ist. Diese die Schicht 3 umschließende Schicht 4 aus einem leitfähigen Polymer grenzt dann wiederum flächenhaft berührend an eine Schicht 4 aus einem leitfähigen Polymer, die die Schicht 2 transparenter halbleitender Fasern beidseitig oder allseitig bedeckt.
Auch hierbei kann durch Anlegen einer externen elektrischen Spannung an die elektrischen Kontaktflächen 6 und den sich daraus ergebenden Stromfluss eine Induzierung von Ladungen in der photoaktiven Schicht aus Polymer 5 erzeugt werden, woraufhin aufgrund der photoaktiven Eigenschaften der Schicht 5 diese Ladungen durch Rekombinationsvorgänge in der Schicht 5 eine diffuse Lichtstrahlung 7 an die Umgebung erzeugen.
Nicht dargestellt ist eine den gesamten Schichtaufbau umschließende Kapselung, durch die physikalische oder chemische Einflüsse der Umgebung auf den Schichtaufbau minimiert werden sollen.
Aus derartigen Schichtaufbauten herstellbare leuchtende Vorrichtungen können zur Herstellung großflächiger Lichtquellen dienen, die ein diffuses Licht abgeben. Derartige großflächige Lichtquellen, das heißt auch im Bereich von einer Größe von Quadratmetern, können beispielsweise als Wandbelag, als Teil von Kleidung zum Beispiel für eine bessere Sichtbarkeit des Trägers der Kleidung oder auch als Beschichtung von Fensterflächen, die im dunkeln eine Beleuchtungsfunktion auch für die Innenräume wahrnehmen, genutzt werden. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von Einsatzfällen derartiger leuchtender Vorrichtungen denkbar, die hier nicht ausführlich angesprochen werden sollen, die sich aber aus den Eigenschaften und der Großflächigkeit der leuchtenden Vorrichtung ergeben. Sachnummernliste - Schichtaufbau
- transparente Elektrode
- transparentes Substrat
- leitfähiges Polymer
- photoaktives Polymer
- elektrische Kontaktfläche
- Lichtemission

Claims

Patentansprüche
1. Schichtaufbau (1) einer durch organische Lumineszenz leuchtenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Schtchtaufbau (1) aus mindestens zwei Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern sowie einer zwischen benachbarten Schichten (2, 3) angeordneten Schicht (5) aus einem photoaktiven Polymer besteht, in der in Wechselwirkung mit den angrenzenden Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern eine organische Lumineszenz (7) hervorrufbar ist.
2. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern aus Fasern aus Silicium- carbid SiC, Zinkoxid ZnO oder Titandioxid Ti02 oder dgl. transparenter halbleitender Fasern gebildet sind.
3. Schichtaufbau (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern einen textüartigen Aufbau aneinander angeordneter, vorzugsweise kurzer halbleitender Fasern aufweisen.
4. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (1) mechanisch flexibel, insbesondere flexibel wie ein Textilgewebe ausgebildet ist.
5. Schichtaufbau (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Schichten, insbesondere Elektronen- Injektionsschichten, Lochsperrschichten, Loch-Transportschichten oder Loch- Injektionsschichten in den Schichtaufbau einbeziehbar sind.
6. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern mit der Schicht (5) aus dem photoaktiven Polymer einseitig beschichtet oder allseitig ummantelt ist.
7. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schicht (5) aus dem photoaktiven Polymer im Bereich von weniger als 100 nm, vorzugsweise im Bereich von wenigen 10 nm liegt.
8. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine der Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern derart allseitig mit dem photoaktiven Polymer (5) ummantelt ist, dass im Kontakt mit der anderen Schicht (3, 2) transparenter halbieiten- der Fasern eine im wesentlichen am gesamten Umfang der halbleitenden Fasern der einen Schicht (2, 3) stattfindende Leuchtwirkung in dem photoaktiven Polymer (5) auftritt.
9. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern, vorzugsweise abhängig von der Zusammensetzung des photoaktiven Polymers (5), dotierbar sind, um die Farbe der in dem photoaktiven Polymer (5) hervorgerufenen Lichtemissionen (7) zu beeinflussen.
10. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des photoaktiven Polymers (5) entsprechend der gewünschten Farbe der Lichtemissionen (7) des Schichtaufbaus (1) gewählt wird.
11. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als photoaktive Polymere CV-PPV, PPP, P3HT (poly-(3-hexylthiophen)), MDMO- PPV (poly(2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyloxy)-1 ,4-phenylen-vinylen))( EH- PPV (poly(2,5-dialkoxy-para-phenylen-vinylen)) und PFB (poly(9,9'- dioctylfluoren-co-bis-N,N'-(4-butylphenyl)-bis-N,N'-phenyl-1 ,4-phenylendiamin)) oder ähnliche Photopolymere (5) verwendbar sind.
12. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als photoaktives Polymermaterial (5) eine Mischung unterschiedlicher photoaktiver Polymere (5) verwendbar ist.
13. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch geeignete Mischung der Materialien des photoaktiven Polymers (5) Licht (7) im wesentlichen weißen Spektrums als Leuchtfarbe einstellbar ist.
14. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an der Schicht (5) des photoaktiven Polymers ein Luminiszenzfarbstoff, insbesondere eine phosphorhaltige Substanz als Leuchtstoff angeordnet ist, der durch das von dem photoaktiven Polymer (5) abgegebene, vorzugsweise blaue, Licht zum Leuchten im Spektralbereich weißen Lichts angeregt wird.
15. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern mit einem leitfähigem Polymermaterial (4) einseitig beschichtet oder allseitig ummantelt sind.
16. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Polymermaterial (4) ein transparentes organisches oder anorganisches Material aufweist.
17. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern abschnittsweise, vorzugsweise randseitig, mit elektrisch leitfähigen Schichten (6), vorzugsweise aus metallischen Materialien, beschichtet sind, über die ein elektrischer Strom in den Schichtaufbau (1) einkoppelbar ist.
18. Schichtaufbau (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (1 ) mit einem durchsichtigen Abdeck- material im wesentlichen vollständig gekapselt ummantelt ist.
19. Schichtaufbau (1) gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das durchsichtige Abdeckmaterial chemische und physikalische Wechselwirkungen des Schichtaufbaus (1) mit der Umgebung verhindert.
20. Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Vorrichtung, insbesondere einer leuchtenden Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei dem eine erste Schicht (2, 3) transparenter halbleitender Fasern mit einem leitfähigem Polymermaterial (4) beschichtet oder ummantelt wird, die zweite Schicht (3, 2) transparenter halbleitender Fasern mit einem photoaktiven Polymer (5) beschichtet oder ummantelt wird, auf das ein leitfähiges Polymermaterial (4) aufgebracht wird und die Schichten (4) des leitfähigen Polymermaterials der ersten und der zweiten Schicht (2, 3) transparenter halbleitender Fasern miteinander verklebt werden
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern dadurch miteinander verklebt werden, dass eine oder beide leitfähige Polymermaterialien (4) flüssig aufgebracht und die Schichten (4) leitfähigen Polymermaterials miteinander in flächigen Kontakt gebracht werden.
22. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise metallische Besch ichtung (6) zur Kontaktierung, vorzugsweise rand- seitig und/oder abschnittsweise, auf die beiden Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern aufgebracht wird.
23. Verfahren zum Betrieb einer leuchtenden Vorrichtung, insbesondere einer leuchtenden Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei dem an die Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern eine, vorzugsweise veränderbare elektrische Spannung angelegt wird, durch die das photoaktive Material (5) durch Rekombination von Ladungsträgern aus den Schichten (2, 3) transparenter halbleitender Fasern zum Leuchten angeregt wird.
24. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schichtaufbauten (1) gemäß Anspruch 1 derart übereinander angeordnet werden, dass jeder Schichtaufbau (1) Licht (7) einer festen spektralen Zusammensetzung abgibt, deren Summenwirkung eine Mischfarbe emittierten Lichts ergibt.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das von den mehreren Schichten (5) photoaktiven Polymers abgegebene Licht (7) durch Steuerung der Intensität der Lichtabgabe jeder einzelnen Schicht (5) photoaktiven Polymers eine hinsichtlich ihrer spektralen Zusammensetzung und ihrer Intensität steuerbare Mischfarbe ergibt.
26. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtwirkung der von einer Mischung unterschiedlicher ausgebildeten Schicht (5) des photoaktiven Materials durch eine elektronische Abstimmung auf jeweils eines der photoaktiven Materialien derart abgestimmt werden, dass nur eines oder nur bestimmte photoaktive Materialien ansprechen und die Leuchtfarbe dadurch veränderbar ist.
27. Verfahren gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätssteuerung der von den Schichten (5) photoaktiven Polymers abgegebenen Lichts durch Spannungssteuerung der elektrischen Spannungen an den einzelnen Lagen des Schichtaufbaus (1) erfolgt.
28. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlung des emittierten Lichts (7) diffus, vorzugsweise in eine Hauptrichtung ausgerichtet erfolgt.
29. Leuchtende Vorrichtung, insbesondere einer leuchtenden Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , zur Herstellung großflächiger Lichtquellen.
30. Leuchtende Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die leuchtende Vorrichtung als Wandbelag ausgebildet ist.
31. Leuchtende Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die leuchtende Vorrichtung als Teil von Kleidung ausgebildet ist.
32. Leuchtende Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die leuchtende Vorrichtung als Beschichtung von Fensterflächen ausgebildet ist.
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