WO2014187853A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes Download PDF

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WO2014187853A1
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electromagnetic radiation
optoelectronic
electro
layer
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PCT/EP2014/060421
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Michael Popp
Arndt Jaeger
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Osram Oled Gmbh
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    • G01J1/0448—Adjustable, e.g. focussing
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Definitions

  • conventional organic light-emitting diode 502 (FIG. 5) has an anode 514 and a cathode 518 with an organic functional layer system 516 in between.
  • Layer system 516 may include one or more emitter layers in which electromagnetic radiation is generated, one or more charge carrier pair generation layer structures, each of two or more
  • CGL Charge pair generation
  • HT hole transport layer
  • ETL electron transport layer
  • the external lighting conditions may change
  • the luminance in the OLED-lit room can be kept constant by means of manual dimming or external sensors connected with electronic circuit.
  • At least two photosensors 504, 506 for a simultaneous detection of internal and external brightnesses, as well as different alignment (rear / front), are integrated in a surface light source 502.
  • a photosensor 504 is covered by an aperture 508 for external light to the internal
  • Brightness of the OLED to measure Another photosensor 506 measures the internal light and the external light, with the internal measurement is reduced by means of a decoupling structure 512.
  • the distinction between internal light and external light is made more difficult by this method, since external light as well as internal light is guided in the waveguiding substrate 510. Due to the loss of luminous area and the arrangement of the aperture 508, it comes to a
  • Adjustment of the optoelectronic properties of an optoelectronic component with a single photo sensor is already possible. As a result, for example, the circuit complexity and space required for a brightness-readjusted OLED can be reduced.
  • optoelectronic component has an optoelectronic structure, which is to provide a first
  • electromagnetic radiation is formed; and a measuring structure leading to a measurement of electromagnetic
  • the measuring structure has an optically active structure and at least one electro-optical structure; wherein the optically active structure is optically coupled to the optoelectronic structure; wherein the optically active structure is designed to receive an electromagnetic radiation such that the optically active structure receives a measurement signal from the recorded electromagnetic Radiation produced, wherein the recorded electromagnetic radiation at least partially the first electromagnetic
  • the electro-optical structure is designed such that it has an adjustable transmittance such that the proportion of the second impinging on the optically active structure
  • electromagnetic radiation is adjustable.
  • electro-optical by means of the electro-optical
  • the optoelectronic component may further comprise a waveguide, wherein the waveguide is designed such that it at least partially
  • received electromagnetic radiation is at least partially formed as an optical connection for the optoelectronic structure with the optically active
  • the waveguide may be formed such that the optoelectronic structure, the optically active structure and / or the electrooptical structure is / are optically coupled to the waveguide at least partially with respect to the electromagnetic radiation received in the optically active structure.
  • the waveguide may be formed as a planar waveguide.
  • the optoelectronic structure may have at least one organically functional layer structure between a first electrode and a second electrode, wherein the organically functional layer structure has at least one electroluminescent layer.
  • the optoelectronic structure can have a plurality of organically functional substructures.
  • the plurality may be organic
  • Emitter layers may be formed for emitting different first electromagnetic radiation.
  • the plurality may be organic
  • the plurality may be organic
  • the plurality may be organic
  • first electrodes and / or second electrodes at least partially different first electrodes and / or second electrodes.
  • the optically active structure may comprise or be formed of at least one of the following optically active components: a photoconductor, a light emitting diode, an organic light emitting diode, a photodiode, an organic photodiode, a solar cell, and / or an organic solar cell.
  • the optically active structure may have a single optically active component or be formed as such. In one embodiment, the optically active structure may have an organically functional layer structure with at least one electroluminescent layer. In one embodiment, the electroluminescent
  • Layer of the optically active structure have the same substance or the same mixture as the
  • the optically active structure and the optoelectronic structure may have a common
  • the optically active structure and the optoelectronic structure can be arranged next to one another in a planar manner
  • the optoelectronic structure may have a first optically active region and the electrooptical structure a second optically active region, wherein the first optically active region is larger than the second optically active region.
  • the optically active structure may be formed in the geometric edge region of the optoelectronic structure.
  • the optoelectronic component may further comprise a carrier, wherein the optically active
  • Structure and the optoelectronic component are formed on or above the carrier, for example on both sides of the carrier.
  • the carrier may be formed as a waveguide.
  • the electro-optical structure may have at least one of the following electro-optical components or be formed as such: a mirror with electrically tunable reflectivity; a filter with electrically tunable absorption; and / or a diaphragm with electrically tunable transmission.
  • the electro-optical structure may comprise a plurality of electro-optical components, wherein
  • optically active structure is formed optically between the at least two electro-optical components.
  • the optoelectronic component may further have an optical coupling structure, wherein the optical coupling structure is formed between the electro-optical structure and the waveguide.
  • the optical coupling structure may be formed as a cohesive connection of electro-optical structure and waveguide, for example as an adhesive compound.
  • the coupling structure may be formed such that the coupling structure has a
  • the coupling structure may have a refractive index as the waveguide or the optically active structure.
  • the coupling structure may comprise particles distributed in a matrix, wherein the particles have a refractive index difference to the matrix with regard to the recorded electromagnetic radiation in the optically active structure that is greater than 0.05.
  • the particles may be formed such that the particles are scattering with respect to the electromagnetic radiation received in the optically active structure, for example have an average diameter which is greater than 100 nm.
  • the particles may be formed such that the particles are non-scattering with respect to the electromagnetic radiation received in the optically active structure, for example a middle one
  • the particles and / or the matrix may be formed from or comprise a thermotropic substance such that the coupling structure has a scattering effect in the operation of the optoelectronic structure.
  • the coupling structure may be formed as an optical cavity with respect to the electromagnetic radiation received in the optically active structure.
  • the optoelectronic component may further comprise an encapsulation structure, wherein the
  • Encapsulation structure is formed such that the optically active structure and / or the optoelectronic Structure are hermetically sealed / is in view of a diffusion of water and / or oxygen.
  • the electro-optical structure may be formed on or above the encapsulation structure.
  • the electro-optical structure may be formed as a part of the encapsulation structure. In one embodiment, the encapsulation structure the
  • the encapsulation structure can be a barrier layer, a cover and / or a barrier layer
  • the optoelectronic component may further comprise a control device, wherein the
  • Control device for electrically driving the optoelectronic structure and / or the electro-optical structure is formed.
  • the control device may be designed such that it controls an optical property of the electro-optical structure.
  • control device may be designed such that the electrical control of the
  • electro-optical structure is formed such that changing a voltage applied to the electro-optical structure voltage at least one optical property of
  • control device may be designed such that the electrical control of the
  • the optoelectronic structure is formed such that the Changing a voltage applied to the optoelectronic structure voltage changes the first electromagnetic radiation in at least one wavelength range.
  • the optically active structure can be connected to a signal input of the control device such that the electrical activation of the optoelectronic structure is changed from a first operating mode to a second operating mode by means of the measuring signal of the optically active structure.
  • the coupling structure may be formed between the encapsulation structure and the electro-optical structure.
  • the optoelectronic component can be embodied as a regulated illumination device, for example as a lighting device controlled with regard to the color valence of the emitted light.
  • the optoelectronic component can be designed as a lighting device
  • a method for producing an optoelectronic component for example, as a surface light source.
  • the method comprising: forming an opto-electronic structure, which is formed to provide a first electromagnetic radiation; and forming a measurement structure that is configured to measure electromagnetic radiation, wherein forming the measurement structure comprises forming an optically active structure and forming at least one of
  • optically active structure configured to generate a measurement signal from a picked-up electromagnetic
  • the optically active structure formed with the optoelectronic structure optically coupled becomes; wherein the electro-optical structure is formed with respect to the optically active structure such that the recorded electromagnetic radiation of the optically active structure comprises one of the following electromagnetic radiation: the first electromagnetic radiation, at least a second electromagnetic radiation of an external one
  • Radiation source or the first electromagnetic radiation and at least a second electromagnetic radiation of an external radiation source.
  • the method may further comprise forming a waveguide, wherein the waveguide is formed such that it is at least partially formed as an optical connection with respect to the electromagnetic radiation received in the optically active structure for the optoelectronic structure with the optically active
  • the waveguide can be formed such that the optoelectronic structure, the optically active structure and / or the electrooptical structure is at least partially optically coupled to the waveguide with respect to the electromagnetic radiation received in the optically active structure.
  • the waveguide can be formed as a planar waveguide.
  • optoelectronic structure are formed such that the optoelectronic structure at least one organically functional layer structure between a first
  • forming the optoelectronic structure may include forming a plurality of organically functional substructures.
  • the plurality of organic functional substructures may be formed such that the plurality of organic functional
  • Substructures have different emitter layers.
  • the method the
  • the plurality of organically functional substructures can be juxtaposed
  • the plurality of organically functional substructures can be superimposed
  • the plurality of organic functional substructures may be formed such that the plurality of organic functional
  • Substructures at least partially different first electrodes and / or second electrodes.
  • Components are formed or formed such a photoconductor, a light emitting diode, an organic light emitting diode, a photodiode, an organic
  • Photodiode a solar cell, and / or an organic compound
  • the formation of the optically active structure may be a formation of a single optical have active component or as such
  • the optically active structure can be formed such that the optically active structure has an organically functional layer structure with at least one electroluminescent layer.
  • the optically active structure can be formed such that the
  • electroluminescent layer of the optically active structure having the same substance or the same mixture as the electroluminescent layer of the optoelectronic structure.
  • the optically active structure can be formed such that the
  • electroluminescent layer of the optically active structure having the same substance or the same mixture as the electroluminescent layer of the optoelectronic structure.
  • the optically active structure can be formed such that the optically active structure and the optoelectronic structure are planar
  • optoelectronic component are formed such that the optoelectronic structure has a first optically active region and the electro-optical structure has a second optically active region, wherein the first optically active region is greater than the second optically active region
  • the optically active structure can be formed in the geometric edge region of the optoelectronic structure. In one embodiment of the method, the method may further comprise providing a carrier, wherein the optically active structure and the optoelectronic component are formed on or above the carrier.
  • the carrier may be formed as a waveguide or be. In one embodiment of the method, the
  • electro-optical structure of at least one of the following electro-optical components are formed or formed as such: a mirror with electrically tunable reflectivity; a filter with electrically tunable absorption; and / or a diaphragm with electrically tunable transmission.
  • electro-optical structure are formed such that the electro-optical structure comprises a plurality of electro-optical components, wherein at least two electro-optical components are formed such that the optically active structure optically between the at least two electro-optical
  • the method may further comprise forming an optical coupling structure, wherein the optical coupling structure is formed between the electro-optical structure and the waveguide.
  • the optical coupling structure can be formed as a cohesive connection of electro-optical structure and waveguide, for example as an adhesive compound.
  • Coupling structure are formed such that the Coupling structure a layer thickness-averaged
  • electromagnetic radiation is reduced back into the waveguide.
  • Waveguide and the optically active structure can be formed approximately the same refractive index, the
  • Coupling structure have a refractive index as the waveguide or the optically active structure.
  • the coupling structure may have a refractive index which is between the refractive index of the waveguide and the refractive index of the optically active structure.
  • Coupling structure are formed such that the
  • Coupling structure has particles distributed in a matrix, wherein the particles have a refractive index difference to the matrix with respect to the recorded electromagnetic radiation in the optically active structure, which is greater than 0.05.
  • the particles can be formed in such a way that the particles are absorbed with respect to those in the optically active structure
  • Electromagnetic radiation are scattering, for example, have an average diameter which is greater than 100 nm.
  • the particles may be formed such that the particles with respect to the recorded in the optically active structure
  • electromagnetic radiation are non-dispersive, For example, have an average diameter that is smaller than 100 nm.
  • Particles and / or the matrix are formed from a thermotropic material or have such a feature that the coupling structure has a scattering effect in the operation of the optoelectronic structure.
  • Coupling structure can be formed as an optical cavity with respect to the recorded in the optically active structure electromagnetic radiation.
  • the method may further comprise forming an encapsulation structure, wherein the encapsulation structure is formed such that the optically active structure and the optoelectronic structure
  • Structure are hermetically sealed with respect to a
  • Encapsulation structure are formed.
  • Encapsulation structure are formed.
  • the formation of the encapsulation structure may include providing the carrier and / or the waveguide, wherein the carrier and / or the waveguide are hermetically sealed or
  • forming the encapsulation structure may include forming a barrier layer, a cover and / or a Kavticiansglasverkapselung have.
  • the method may further include forming a control device, wherein the control device is designed to electrically actuate the optoelectronic structure and / or the electro-optical structure.
  • the control device is designed to electrically actuate the optoelectronic structure and / or the electro-optical structure.
  • Control device may be formed such that it controls an optical property of the electro-optical structure.
  • Control device are designed such that the
  • electrically driving the electro-optical structure is designed such that the changing a to the
  • electro-optic structure applied voltage changes at least one optical property of the electro-optical structure.
  • Control device are designed such that the
  • Optoelectronic structure applied voltage the first electromagnetic radiation in at least one
  • the optically active structure can be connected to a signal input of the control device such that the electrical activation of the optoelectronic structure is changed from a first operating mode to a second operating mode by means of the measuring signal of the optically active structure.
  • Coupling structure between the encapsulation structure and the electro-optical structure can be formed.
  • the optoelectronic component as a regulated
  • Lighting device to be formed, for example, as a respect to the color valence emitted light regulated Beieuchtungs initiative.
  • Optoelectronic component can be formed as a lighting device, for example as a
  • a method comprising: determining a set of measurement signals of the measurement structure, and changing the driving of the optoelectronic structure from a first operation mode to a second operation mode based on the determined set of measurement signals; wherein determining the set of measurement signals comprises electrically driving the electro-optical structure and / or the opto-electronic structure such that the set of measurement signals comprises measurement signals for the following electromagnetic radiation: the first electromagnetic radiation, the at least one second electromagnetic radiation electromagnetic radiation of an external radiation source; and the first electromagnetic radiation and the at least one second electromagnetic radiation of an external one
  • the method may further comprise determining the background signal of the optically active structure.
  • the determination of the background signal may include: driving the
  • Lighting device operated.
  • optoelectronic component can be determined.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component according to FIG. 1
  • Figure 2a, b are schematic cross-sectional views
  • Figure 4 is schematic plan views of various components
  • the optically active region can be electromagnetic radiation absorb and form a photocurrent therefrom or emit electromagnetic radiation by means of an applied voltage to the optically active region.
  • the electromagnetic radiation may have a wavelength range comprising X-radiation, UV radiation (AC), visible light and / or infrared radiation (AC).
  • a planar optoelectronic component which has two flat, optically active sides, can be used in the
  • Connection direction of the optically active pages for example, be transparent or translucent, for example, as a transparent or translucent organic
  • a planar optoelectronic component can also be used as a planar optoelectronic component
  • the optically active region can also have a planar, optically active side and a flat, optically inactive side, for example an organic light-emitting diode which is designed as a top emitter or bottom emitter.
  • the optically inactive side can, for example, with a
  • emitting electromagnetic radiation can emit
  • providing electromagnetic radiation may be understood as emitting electromagnetic radiation by means of an applied voltage to an optically active region.
  • absorbing electromagnetic radiation may include absorbing
  • picking up electromagnetic radiation can be considered as absorbing electromagnetic radiation and forming a photocurrent from the absorbed
  • an electromagnetic radiation emitting structure may be an electromagnetic radiation emitting semiconductor structure and / or as an electromagnetic radiation emitting diode, as a diode emitting organic electromagnetic radiation, as a transistor emitting electromagnetic radiation, or as an organic electromagnetic
  • the radiation may, for example, be light (in the visible range), UV radiation and / or infrared radiation.
  • the electromagnetic radiation may, for example, be light (in the visible range), UV radiation and / or infrared radiation.
  • the electromagnetic radiation may, for example, be light (in the visible range), UV radiation and / or infrared radiation.
  • emissive component for example, as a light-emitting diode (light emitting diode, LED) as an organic light emitting diode (organic light emitting diode, OLED), as a light emitting transistor or as an organic light emitting transistor.
  • LED light-emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • electromagnetic radiation emitting devices for example housed in a common housing.
  • Optoelectronic structure as an organic light emitting diode (OLED), an organic light emitting diode (OLED), an organic light emitting diode
  • the organic field-effect transistor can be a so-called "all-OFET", in which all layers are organic
  • An optoelectronic structure can have an organic functional layer system, which also includes an organic functional layer structure referred to as.
  • the organically functional layer structure may be an organic substance or an organic substance
  • a “barrier layer” or “barrier thin film” is a layer or layer structure that is capable of providing a barrier to chemical contaminants or atmospheric agents, particularly water
  • the barrier layer is designed such that it is contaminated by OLED-damaging substances such as water, oxygen or
  • Solvent can not be penetrated or at most at very low levels.
  • a barrier layer may be as a single layer or a plurality of sub-layers formed on each other
  • the barrier layer as a layer stack (stack) to be formed.
  • the barrier layer may comprise or be formed from one or more of the sublayers of the barrier layer of one of the following substances: aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide, titanium oxide,
  • Indium zinc oxide aluminum-doped zinc oxide, poly (p-phenylene terephthalamide), nylon 66, and mixtures and
  • Barrier layer one or more high-index substances
  • the barrier layer or one or more sub-layers of the barrier layer can be, for example, by means of a
  • suitable deposition process are formed, e.g. by means of a molecule layer deposition method (MLD), MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, MLD, molecule layer deposition method (MLD),
  • Atomic Layer Deposition Method e.g. Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) or a plasma-less atomic layer deposition (PLALD) method, or by a chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition
  • PEALD Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition
  • PLAD plasma-less atomic layer deposition
  • chemical vapor deposition method Chemical Vapor Deposition
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • plasmaless vapor deposition plasmaless vapor deposition
  • PLCVD Chemical vapor deposition
  • sputtering sputtering
  • the barrier layer by means of an atomic layer deposition method (atomic layer deposition - ALD) and / or a
  • a barrier layer comprising a plurality of sub-layers, one or more sub-layers of the barrier layer by means of a deposition method other than one
  • Atomic layer deposition processes are deposited
  • a barrier layer which has a plurality of partial layers
  • all partial layers by means of an atomic layer deposition method and / or a molecule layer deposition method (MLD).
  • MLD molecule layer deposition method
  • a layer sequence comprising only ALD layers and / or MLD layers can also be referred to as "nanolaminate”.
  • Embodiments have a layer thickness in a range of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 2000 nm, for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 200 nm, for example a
  • all partial layers can have the same layer thickness.
  • At least one of the partial layers may have a different layer thickness than one or more other of the partial layers.
  • the barrier layer may have two or more identical and / or different layers or layers, for example next to one another and / or one above the other, for example as a barrier layer structure or a barrier stack, for example.
  • connection of a first body to a second body may be positive, non-positive and / or cohesive.
  • the connections may be detachable, i. reversible. In different configurations can
  • Connections are not detachable, i.
  • a non-detachable connection can only be separated by destroying the connection means.
  • an irreversible, conclusive connection can be realized.
  • Cohesive compounds can often be non-releasable compounds.
  • a solder joint such as a glass solder, or a metallote, a welded joint may be realized.
  • an adhesive may include or be formed from one of the following: a casein, a glutin, a starch, a cellulose, a resin, a tannin, a lignin, an organic matter
  • Oxygen Nitrogen, chlorine and / or sulfur; one
  • Metal oxide a silicate, a phosphate, a borate.
  • an adhesive may be used as a hot melt adhesive, for example, a solventborne adhesive
  • Dispersion adhesive a water-based adhesive, a plastisol
  • a polymerization adhesive for example, a cyanoacrylate adhesive, a methyl methacrylate adhesive, an anaerobic curing adhesive, an unsaturated polyester, a radiation curing adhesive
  • a polycondensation adhesive for example, a phenol-formaldehyde resin adhesive, a silicone, a silane-crosslinking polymer adhesive
  • Polyimide adhesive for example, an epoxy adhesive, a polyurethane adhesive, a silicone
  • Pressure-sensitive adhesive have or be formed from it.
  • an adhesive layer may additionally comprise thermally conductive particles.
  • Thermally conductive particles may comprise or be formed from one of the following substances: carbon nanotubes, diamond, copper, boron nitride, aluminum, aluminum nitride, and / or aluminum oxide.
  • the thermal conductivity of the thermally conductive particles may range from about 28 W / mK to about 1120 W / mK.
  • a waveguide is a conductor for conducting electromagnetic radiation in various embodiments.
  • the waveguide is a component that is responsible for the
  • electromagnetic radiation is transmissive
  • optical waveguide takes place internally in the waveguide, inter alia due to internal reflection on a
  • outside wall of the waveguide which can also be referred to as an interface, for example, due to internal total reflection due to an angle of incidence of the
  • the waveguide has a refractive index which is greater than the refractive index of the material of the waveguide
  • the waveguide comprises fibers, a tube or a rod, which transport the electromagnetic radiation over a distance.
  • the waveguide can also be called
  • Fiber optic, optical fiber, beam conductors or optical fiber are called.
  • the waveguide can, for example
  • Plastic such as polymeric fibers, PMMA,
  • the waveguide may be formed as a planar waveguide (PLWL).
  • PLWL planar waveguide
  • Waveguide extends flat in two spatial directions, so that the dimensions of the waveguide in these two spatial directions are greater than in the third spatial direction.
  • a mirror structure may reflect electromagnetic radiation.
  • Mirror structure may in various embodiments as an optical grating, a metallic mirror or
  • Mirror structure may be formed completely or partially reflective for electromagnetic radiation of a wavelength range, for example as a
  • the partially transparent mirror structure may be, for example, a divider mirror and / or a disposable mirror.
  • the partially transparent mirror structure may, for example, be a part of the incident on it
  • the partially transparent mirror structure may, for example, on one side a dielectric layer system and / or optionally on the other side a reflection-reducing
  • Coating for example, to avoid double images.
  • a very thin metal coating can also be used.
  • Fig.l shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component according to various
  • An optoelectronic component 100 may according to
  • Waveguide 102 wherein the optoelectronic structure 106 emits a first electromagnetic radiation 110, 112.
  • the first electromagnetic radiation 110, 112 becomes
  • Radiation 112 may be determined by the lateral distance of the optically active structure 116 from the opto-electronic Structure 106 be reduced in radiance,
  • the electromagnetic radiation 112 is absorbed in the waveguide 102.
  • a normalization of the electromagnetic radiation determined in the optically active structure 116 with respect to the emitted electromagnetic radiation 110 can take place.
  • a functional decoupling layer can be formed on the planar side of the waveguide 102, which faces and / or faces away from the optoelectronic structure.
  • a decoupling layer may be, for example, a resist or a barrier layer, wherein the
  • Refractive index of the coupling-out layer is adjusted so that the total reflection in the waveguide 102 is reduced, d. H. the limit angle for total reflection is used for the
  • a measuring structure 114 having an optically active structure 116 and an electro-optical structure 104.
  • the electro-optical structure 104 may be a first
  • electro-optical component 104a and a second
  • Embodiment is the optically active structure 116 by means of the waveguide 102 with the optoelectronic
  • the optically active structure 116 may be at least a part of the first electromagnetic
  • the optically active structure 116 is designed such that the optically active structure 116 generates a measurement signal from a recorded electromagnetic radiation.
  • a measurement signal of the optically active structure 116 may be, for example, an electrical voltage
  • the optoelectronic component 100 is subject to a second electromagnetic radiation 108a-d, which is provided, for example, by an external radiation source (not shown).
  • the measuring structure 114 is such
  • electro-optical components 104a, b are formed in the beam paths (108a, c) of the second electromagnetic radiation 108 with the optically active structure 116.
  • the electro-optical components 104a, b are designed such that they have an electrically adjustable transmittance for the second electromagnetic radiation 108. This allows the share of second
  • electromagnetic radiation 108 and the directions from which the second electromagnetic radiation to the optically active structure 116 coincides (top / bottom) are set by means of the electro-optical structure 104.
  • an optically active structure 116 for example a photodetector 116 or a
  • the electro-optical structure 104 may, for example, at least one electrically
  • switchable mirror 104a, b have.
  • an optically active structure 116 is already sufficient, for example a photodetector or a sensor, for determining the proportion of external electromagnetic radiation 108 and internal
  • electromagnetic radiation 112 to determine.
  • Electro-optical device 104a, b may be sufficient if external electromagnetic radiation 108 from only one side of the optoelectronic device 100 on the
  • the external electromagnetic radiation 108 may
  • the Reflection of the emitted electromagnetic radiation 110 may be, for example, from reflective external
  • Component is operated, for example, walls.
  • the external electromagnetic radiation 108 may further include ambient light of the room, for example
  • Electromagnetic radiation 108 can by means of
  • electro-optical structure 104 can be adjusted.
  • the external radiation can be measured when the optoelectronic structure 106 no
  • Optoelectronic structure 106 may be formed as a bottom emitter and / or as a top emitter. Furthermore, the
  • Optoelectronic structure 106 may be transparent, translucent or opaque.
  • the waveguide 102 may be used as the common carrier 202 (FIG. 2) of the optically active structure 116 and of the optoelectronic structure 106
  • Structure 116 and optoelectronic structure 106 may be monolithically integrated. The training of one
  • optoelectronic structure 106 the electromagnetic Emitted radiation, and an optically active structure 116 that absorbs electromagnetic radiation on a common carrier 102 may also be referred to as a hybrid integration.
  • the optically active structure 116 according to an embodiment of
  • optoelectronic structure 106 may be formed
  • an organic functional layer structure between two electrodes wherein the organic functional layer structure has at least one emitter layer.
  • the organically functional layer structure of the optically active structure 116 and the optoelectronic structure 106 may be the same or different.
  • the optoelectronic component 100 has a hybrid / monolithic integration of a small separated surface area for the detection of an internal electromagnetic radiation and an external electromagnetic radiation in addition to a radiation-emitting component.
  • Surface area may have the same layer structure as the radiation-emitting component, but are operated as a photodiode or photoconductor.
  • switchable functional mirror elements can be placed on the
  • Resistance change can be determined, for example, as a measurement signal of the optically active structure 116.
  • the measured signal is higher in magnitude, the higher the incident radiation intensity is, for example, the higher the light intensity.
  • This measurement signal can be in one
  • Luminous intensity of the emitted from the optoelectronic component 100 electromagnetic radiation 110 at the location of the optically active structure 116 is kept constant.
  • the dimension of the optically active region 236 of the optically active structure 116 can be adapted such that a sufficiently stable measurement signal with a high signal-to-noise ratio can be determined when measuring the electromagnetic radiation when the optoelectronic structure 106 is switched on and / or off. without causing instability of the optically active structure 116 due, for example, to unstable feedback.
  • the dark current of the optoelectronic component can be determined.
  • the optically active structure 116 can be either internal electromagnetic radiation 112, external electromagnetic radiation 108a-d or both electromagnetic radiation 108a-d, 112 together
  • electromagnetic radiation 108a-d can by means of
  • Transmittance of the electro-optical components 104a, b are set.
  • three individual optically active structures 116 can be used in this way, which can be used via the
  • Spectral characteristics of the electro-optical components 104a, b for example, for the red, green and blue
  • Optoelectronic device 100 is to be provided, it is sufficient that the optoelectronic structure 106 at least in a partial region of the wavelength range of the desired monochrome light or for the limited
  • An optoelectronic structure 106 which is formed at least partially transmissive, for example transparent or translucent, may have two planar, optically active sides - in the schematic cross-sectional view, the upper side and the
  • the optically active region 206 of the optoelectronic structure 106 may also have only one optically active side and one optically inactive side, for example in a
  • Optoelectronic device 106 which is designed as a top emitter or bottom emitter, for example by
  • Beam path of the side of the optoelectronic structure is formed, which should be optically inactive.
  • the optoelectronic structure 106 and the optically active structure 116 may be formed on or above a common carrier 202.
  • Optoelectronic structure 106 has formed as a top emitter, the carrier 202 may be formed opaque.
  • the carrier 202 may be transmissive, for example
  • the carrier 202 may be formed, for example, of a transparent or translucent glass or plastic.
  • the carrier 202 can be used as waveguide 102 for the optoelectronic structure 106 and the optically active
  • the optoelectronic structure 106 and the optically active structure 116 may have optically active regions 206, 236, which are optically coupled to the waveguide 102, for example the carrier 202.
  • the carrier 202 may be used, for example, as a support for electronic elements or layers, for example
  • the carrier 202 may comprise or be formed from glass, quartz, and / or a semiconductor material. Further, the carrier 202 may comprise or be formed from a plastic film or a laminate having one or more plastic films. The plastic may contain one or more polyolefins
  • PE polyethylene
  • the plastic may be polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester and / or polycarbonate (PC),
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PES polyethersulfone
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the carrier 202 may comprise or be formed of a metal, for example copper, silver, gold, platinum, iron, for example a metal compound, for example steel.
  • a carrier 202 comprising a metal or a
  • Metal compound can also be used as a metal foil or a be formed metal-coated film.
  • the carrier 202 may comprise one or more of the above-mentioned substances.
  • the carrier 202 may be translucent or even transparent.
  • the metal may be formed as a thin transparent or translucent layer and / or the metal may be part of a mirror structure.
  • a waveguide 102 may be formed between the carrier 202 and the optically active structure 116 and the optoelectronic structure 106, such that the optically active structure 116 and the optoelectronic structure 106 are optically coupled with one another.
  • the carrier 202 may have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or be formed in such a way.
  • a carrier 202 having a mechanically rigid region and a mechanically flexible region may be structured,
  • a mechanically flexible carrier 202 or the mechanically flexible region may, for example, be a foil
  • the electrically active area may be considered the area of
  • optoelectronic structure 106 are understood, in which an electric current for the operation of the optoelectronic
  • the electrically active region may include the first electrode 210, the second electrode 214, and the organic functional one Layer structure 212, as will be explained in more detail below.
  • the carrier 202 may optionally be
  • Barrier layer 230 may be arranged, for example on the side of the organic functional layer structure 212 and / or on the side of the organically functional
  • Layer structure 212 faces away (shown).
  • Decoupling layer 230 may also be referred to as barrier layer 230.
  • the input / outcoupling layer may have a matrix and scattering centers distributed therein, the layer thickness-averaged refractive index of the input / outcoupling layer being greater than the layer thickness-averaged refractive index of the optoelectronic structure 102.
  • barrier layer 230 may be another
  • Cover (not shown) may be provided and / or the barrier layer 230 may be formed as a further cover, for example as a Kavticiansglasverkapselung.
  • the first electrode 210 is formed on or above the carrier 202.
  • the first electrode 210 can be used as anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • the first electrode 210 may be a first electrical
  • Contact pad 108 have or be electrically connected to which a first electrical potential can be applied.
  • a contact pad may also be referred to as a contact area on which forming an electrical connection is possible.
  • the first electrical potential can be
  • the ground potential for example, the ground potential or another
  • the first electrical potential may be provided by a power source (see FIG. 3a), for example a current source or a voltage source.
  • the first electrical potential may be applied to the carrier 202 or when it is electrically
  • first electrode 210 is formed conductive and then indirectly applied to the first electrode 210 or be.
  • Electrode 210 and the carrier 202 may be translucent or transparent.
  • the first electrode 210 may be formed of or may be formed of an electrically conductive material, such as a metal or a conductive conductive oxide (TCO) or a layer stack of multiple layers of the same metal or different metals and / or TCO or different TCOs ,
  • an electrically conductive material such as a metal or a conductive conductive oxide (TCO) or a layer stack of multiple layers of the same metal or different metals and / or TCO or different TCOs ,
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive substances, for example metal oxides, such as
  • binary oxide Zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2, or ⁇ 2 ⁇ 3, also include ternary metal oxygen compounds, such as AlZnO, Zn 2 SnO 4, Cd SnO 3, Zn SnO 3, Mgln 2 O 4, GalnO 3, 2 ⁇ 5 or In 4 Sn 3 O 2 or mixtures
  • Embodiments are used. Farther
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and may also be p-doped or n-doped.
  • Electrode 210 comprises a metal; For example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Cr, Mo, Ca, Sm, Ni, Nb or Li, as well as compounds, combinations or alloys of these substances.
  • the first metal For example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Cr, Mo, Ca, Sm, Ni, Nb or Li, as well as compounds, combinations or alloys of these substances.
  • the first metal for example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Cr, Mo, Ca, Sm, Ni, Nb or Li, as well as compounds, combinations or alloys of these substances.
  • the first metal for example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Cr, Mo, Ca, Sm, Ni, Nb or Li, as well as compounds, combinations or alloys of these substances.
  • Electrode 210 may be formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is one
  • ITO indium tin oxide
  • Electrode 210 one or more of the following substances
  • networks of metallic nanowires and particles for example of Ag
  • Networks of carbon nanotubes for example of Ag
  • Graphene particles and layers for example of Graphene particles and layers
  • Networks of semiconducting nanowires for example of Ag
  • the first electrode 210 can comprise electrically conductive polymers or transition metal oxides or electrically conductive transparent oxides.
  • the first electrode 210 may have, for example, a layer thickness of less than or equal to approximately 25 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 20 nm, for example one
  • Layer thickness of less than or equal to about 18 nm.
  • the first electrode 210 may have a layer thickness of greater than or equal to about 10 nm, for example, a layer thickness greater than or equal to about 15 nm.
  • the first electrode 210 may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about 25 nm, for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 18 nm, for example, a layer thickness in a range of about 15 nm to about 18 nm.
  • the first electrode 210 has or has a conductive transparent oxide (TCO)
  • the first electrode 210 may have a layer thickness in a range of about 20 nm to about 200 nm, for example, a layer thickness in a range of about 75 nm to about 250 nm, for example, a layer thickness in a range of
  • the first electrode 210 is made of, for example, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which may be combined with conductive polymers, a network of carbon nanotubes which may be combined with conductive polymers or of graphene may be used. Layers and composites are formed, the first electrode 210, for example, a
  • the first electrode 210 may be connected to an electrical
  • Connection layer 222 be physically and electrically connected.
  • the electrical connection layer 222 may be in the geometric edge region of the optically active region 206 of
  • Optoelectronic structure 106 may be formed on or above the carrier 202, for example, laterally adjacent to the first electrode 210th
  • the electrical connection layer 222 may shift the electrical connection of the first electrode 210 in the geometric edge region of the optoelectronic component to a contact pad 232 (not shown).
  • the electrical connector in one embodiment, the electrical connector
  • Connection layer 222 may be optically transparent, translucent or opaque.
  • the electrical connection layer 222 may comprise as a substance or mixture of substances a substance or a mixture of substances according to one of the embodiments of the electrodes 210, 214 or be formed therefrom.
  • an organic functional layer structure 212 is formed on or above the first electrode 210.
  • the organic functional layer structure 212 may have a layer thickness
  • the organically functional layer structure 212 may comprise a stack of a plurality of organic functional substructures arranged directly above one another.
  • the organically functional substructures can
  • Each organically functional partial structure may for example have a layer thickness of at most approximately 1.5 ⁇ m, for example a layer thickness of not more than approximately 1.2 ⁇ m, for example a layer thickness of at most approximately 1 ⁇ m, for example a layer thickness of approximately approximately 800 nm, for example a layer thickness of a maximum of approximately 200 nm, for example a layer thickness of at most approximately 400 nm, for example a layer thickness of approximately approximately 300 nm.
  • the organically functional layer structure 212 may be, for example, a stack of two, three or four directly superimposed organically functional
  • Layer thickness may have a maximum of about 3 ym.
  • the organically functional layer structure 212 or an organically functional substructure may have one or more hole-conducting layer (s).
  • a hole line layer may also be referred to as a hole transport layer or an electron block layer.
  • the hole transport layer may be on or above the first
  • Electrode 210 may be formed, for example, be deposited.
  • the emitter layer may be on or above the
  • Hole transport layer may be formed, for example, be deposited.
  • the organically functional layer structure 212 or an organically functional substructure may have one or more emitter layers (not shown).
  • Emitter layer may also be referred to as an electroluminescent layer.
  • An emitter layer may, for example, comprise or be formed from a fluorescent and / or phosphorescent material.
  • an emitter layer which is a fluorescent or
  • Emitter material embedded in a matrix material for example, distributed or dissolved.
  • the emitter materials of the emitter layer (s) of the optoelectronic structure 106 may be selected, for example, such that the optoelectronic structure 106 emits white light.
  • the emitter layer (s) can be several different colors (for example blue and yellow or blue, green and red)
  • the emitter layer (s) can also consist of several
  • Sublayers be constructed, such as a blue fluorescent emitter layer or blue phosphorescent emitter layer, a green phosphorescent emitter layer and a red phosphorescent emitter layer.
  • the emission of light can result in a white color impression.
  • it can also be provided in the beam path of the primary emission generated by means of these layers
  • wavelength converting material that at least partially absorbs the primary radiation
  • the one or more electroluminescent layers may or may not be organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric
  • polymer emitters may be used as a emitter layer by means of a wet-chemical process
  • Embodiments of the emitter layer (s) can be used include organic or organometallic Compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (eg 2- or 2, 5-substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example
  • organic or organometallic Compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (eg 2- or 2, 5-substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • Such non-polymeric emitters are for example by means of a thermal evaporation, a
  • Atomic layer deposition method and / or a
  • the organic functional layer structure 212 may include one or more
  • Hole transport layer is or are formed, so that, for example, an effective hole injection into a
  • electroluminescent region is made possible.
  • the organically functional layer structure 212 or an organically functional substructure may have one or more electron conduction layers.
  • the electron transport layer may be on or above the
  • Emitter layer may be formed, for example, deposited.
  • An electron conduction layer may also be referred to as
  • Electron transport layer or hole blockade layer is Electron transport layer or hole blockade layer
  • an effective electron injection into an electroluminescent layer or an electroluminescent region can be made possible in the optoelectronic structure 106.
  • a material for the hole transport layer for example, tertiary amines, carbazole derivatives, conductive polyaniline or Polyethylendioxythiophen can be used.
  • a second electrode 214 can be formed on or above the organically functional layer structure 212 or optionally on or above the one or more further organically functional layer structures.
  • the second electrode 214 may be formed according to any of the configurations of the first electrode 210.
  • the second electrode 214 can be used as the anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode that is as an electron-injecting electrode.
  • Electrode 210 and the second electrode 214 are both formed translucent or transparent.
  • a second electrical potential can be applied to the second electrode 214.
  • the second electrical potential is different from the first electrical potential.
  • the second electrical potential may be the same
  • Power source can be provided as the first electric potential (see Figure 3a).
  • the second electrical potential may for example have a value such that the difference to the first electric potential has a value in a range of about 1.5V to about 20V, for example, a value in a range of about 2.5V to about 15V, for example, a value in a range of about 3V to about 12V ,
  • the second electrode 214 may be connected to an electrical
  • the optoelectronic structure 106 may be formed such that contact pads 232 for
  • electrical contacting of the optoelectronic structure 106 are formed, for example by electrically conductive layers, such as electrical interconnect layers
  • the contact pads 232 may comprise or be formed as a substance or a mixture of substances of one of the configurations of the first electrode 210 and / or the second electrode 214, for example as a metal layer structure having at least one chromium layer and at least one aluminum layer, for example, chromium-aluminum-chromium (Cr-Al-Cr); or molybdenum-aluminum-molybdenum (Mo-Al-Mo), silver-magnesium (Ag-Mg), aluminum, Cr-Al-Mo, Cr-Al-Ni / Nb.
  • the contact pads 232 may, for example, a contact surface, a pin, a flexible printed circuit board, a terminal, a
  • the contact pads 232 may be optically transparent, translucent, or opaque.
  • the second electrode 214 is by means of an electrical
  • Insulation 204 electrically isolated from the first electrode 210.
  • the electrical connection layer 222 is electrically insulated from the second electrode 214 by means of a further electrical insulation 204.
  • electrical isolation 204 may also be optional, for example, in forming the optoelectronic structure 106 with a suitable masking process.
  • the electrical insulation 204 may be optically transparent, translucent, or opaque.
  • the electrical insulation 204 may be formed such that current flow between the first electrode 210 and the second electrode 214 is prevented.
  • the substance or the substance mixture of the electrical insulation can be, for example, a coating or a coating agent, for example a polymer and / or a lacquer.
  • the lacquer may, for example, have a coating substance which can be applied in liquid or in powder form,
  • the electrical insulation 204 may be applied or formed, for example, lithographically or by a printing process, for example, structured.
  • the printing method may include, for example, inkjet printing (inkjet printing), screen printing and / or pad printing.
  • the second electrode 214 may be a
  • Barrier layer 208 may be arranged such that the second electrode 214, the electrical insulation 204 and the organic functional layer structure 212 of the Barrier layer 208 are surrounded, that are included in connection with barrier layer 208 to the carrier 202.
  • Embodiments also completely on a barrier layer 208 can be dispensed with.
  • the optoelectronic component can, for example, have a further encapsulation structure, as a result of which a barrier layer 208 can become optional, for example a cover, for example a cavity glass encapsulation or metallic encapsulation.
  • the barrier layer or the individual partial layers of the barrier layer can be formed as a translucent or transparent layer.
  • the barrier layer or the individual partial layers of the barrier layer can be formed as a translucent or transparent layer.
  • Barrier layer be translucent or transparent.
  • the electrically active region for example on or above the barrier layer 208, is a
  • Adhesive layer 224 or adhesive layer 224 is arranged such that the adhesive layer 224 seals the electrically active area areally and hermetically with respect to harmful environmental influences, for example, reduces the diffusion rate of water and / or oxygen to the barrier layer 208.
  • the adhesive layer 224 may be translucent and / or transparent.
  • the adhesive layer 224 may have a layer thickness of greater than about 1 ⁇ m, for example, a layer thickness of several ym.
  • the adhesive layer 224 may include or be a lamination adhesive.
  • the adhesive layer 224 may have a refractive index that is less than the refractive index of the cover 226.
  • a such adhesive layer 224 may comprise, for example, a low refractive index adhesive, for example, an acrylate having a refractive index of about 1.3.
  • the adhesive layer 224 may also comprise a high refractive index adhesive comprising, for example, high refractive non-diffusing particles and a middle refractive index
  • Refractive index of the organic functional layer structure corresponds, for example, in a range of about 1.7 to about 2.0 or greater.
  • adhesion layer 224 which is a
  • Form adhesive layer sequence for example, a second
  • the particles can lead to a further improvement of the color angle distortion and the coupling-out efficiency.
  • scattering particles for example, dielectric scattering particles
  • Silicon oxide S1O2
  • zinc oxide ZnO
  • zirconium oxide ZrO2
  • indium tin oxide ITO
  • indium zinc oxide IZO
  • Other particles may be suitable, provided that they have a
  • Metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or
  • the second electrode 214 and the adhesive layer 224 may be provided as light-scattering particles.
  • between the second electrode 214 and the adhesive layer 224 may be an electrically insulating layer (not shown).
  • SiN, SiO x , SiNO x for example, with a layer thickness in a range of about 300 nm to about 1.5 ym, for example, with a layer thickness in a range of about 200 nm to about 1 ym to electrically to protect unstable substances, for example during a wet-chemical process.
  • Area 206 and / or at least partially on or over the optically inactive area may be a getter layer
  • the getter layer may be embedded in the adhesion layer 224 such that the getter layer has no surface to air. Thereby, the getter layer hermetically hermetically damaging the electrically active region
  • Seal environmental influences for example, reduce the diffusion rate of water and / or oxygen to the barrier layer 208 and / or the electrically active region.
  • the optically active region 206 may be at least partially free of gettering layer, for example if the gettering layer is opaque and the optically active region 206 is transparent and / or translucent.
  • optically active region 206 can be at least partially free of the getter layer in order to save getter layer.
  • Embodiments of the adhesive layer 224 may be formed. On or above the adhesive layer 224, a cover 226 is at least partially disposed. The cover 226 may be glued, for example by means of the adhesive layer 124 on or over the barrier layer 208, for example, be laminated. The cover 226 may be formed, for example, as a glass cover, a metal cover, and / or a plastic cover.
  • the cover 226 may, for example, be structured, for example as a cavity glass.
  • enclosed layers are hermetically sealed with respect to harmful environmental influences, for example with respect to water and / or oxygen.
  • the cover 226, for example made of glass, for example by means of a frit bonding / glass soldering / seal glass bonding by means of a conventional glass solder in the geometric edge regions of the optoelectronic device 100 with the barrier layer 208 are applied ,
  • the / may
  • an optically active structure 116 is formed on or above the carrier 202.
  • An optically active structure 116 may include an optically active region 236 and be formed, for example, as a photodiode 116 or a photoconductor 116.
  • an area m in a range of about 0.5 cm to about 250 cm, for example, larger
  • optoelectronic structure 106 is coupled through the waveguide 102, for example the transmitting carrier 202, into the optically active region 206 of the optically active structure 116.
  • the optically active structure 116 may be designed according to one of the embodiments of FIGS.
  • optoelectronic structure 106 may be formed
  • a photodiode for example as an organic photodiode.
  • the optoelectronic structure can be operated as an optically active structure by operating the optoelectronic structure backwards.
  • the optically active structure 116 and the optoelectronic structure 106 may be formed by laterally patterning at least one of the electrodes such that two isolated, electrically isolated electrodes are formed, for example by forming a
  • optoelectronic structure 106 may be the same. However, apart from one of the electrodes, it is also possible to separate further layers in the trench structure.
  • the optically active structure 116 can be formed as a photoconductor 234, in which the electrical resistance or the electrical conductance can be changed by means of an incident electromagnetic radiation.
  • the optically active structure 116 may include or be formed from a fabric be, whose electrical resistance or electrical
  • the photoconductor 234 may have two or more electrical contacts 228 of one polarity, for example
  • the photoconductor 234 may include or be formed of a material that can absorb electromagnetic radiation 108, 112 and form a readable measurement signal therefrom.
  • a readable measurement signal can, for example, the change of an electrical resistance, an electrical conductivity, an inductance, an electrical
  • the photoconductor 234 may be the same or different
  • the barrier layer 208 By means of the barrier layer 208, the adhesion layer 224 and / or the cover 226 on or above the optically active structure 116 and the optoelectronic structure 106, these can be encapsulated. This can be a monolithic
  • optoelectronic structure 106 may be realized on a common carrier 202.
  • the optoelectronic structure 106 may be electrically insulated from the optically active structure 116, for example by the optically active structure 116 having a third electrode 216 and a fourth electrode 220.
  • waveguide 102 may be used as cover 226 and / or carrier 202 of optically active structure 116 and optoelectronic structure 106
  • the optoelectronic structure 106 and / or the optically active structure 116 can be optically connected to the waveguide 102 by means of an optical coupling structure, for example according to one of the FIGS
  • Embodiments of the barrier layer 208 or the adhesion layer 224 Embodiments of the barrier layer 208 or the adhesion layer 224.
  • the decoupling layer 230 may be formed or patterned such that the
  • Decoupling layer 230 increases a decoupling of electromagnetic radiation 110 from waveguide 102 only in optically active region 206 of optoelectronic structure 106, for example by leaving waveguide 102 and / or carrier 202 in optically active region 236 of optically active structure 116 free from decoupling layer 230 ,
  • the electro-optic structure 104 may include one or more electro-optic devices 104a, b.
  • An electro-optical device 104a, b may be used as a
  • the transmittance can be adjusted by changing the reflectivity and / or the absorption of the
  • electro-optical component 104a, b are set.
  • electro-optical component 104a, b as an electrically switchable mirror with tunable reflectivity
  • the tuning of the reflectivity electrochromic-electric, gasochromic or thermochromic can be done.
  • switchable mirror with tunable reflectivity can be formed as described for example in DE10031294A1; DE102007022090A1.
  • Transmission or an electrically switchable filter with Tunable absorbance can be formed as described, for example, in: J. Jacobsen et al., IBM System Journal 36 (1997) 457-463; B.Comiskey et al. Nature 394 (1998) 253-255; WO 99803896A1; WO 99841899A1;
  • the electro-optical component 104a, b can be so
  • a control signal may be the change in voltage applied to the electro-optic device 104a, b, or a change in current through the electro-optic device 104a, b.
  • characteristics of the transmitting device may be changed in a range of 0% (no change) to 100% (full change).
  • Changing the transmitting electromagnetic radiation may also be changing the polarization direction of the transmitting electromagnetic radiation, for example in the case where the optically active structure has at least one
  • Preferred direction of polarization has regard to receiving electromagnetic radiation.
  • An electro-optical component 104a, b may be such
  • electro-optical component 104a, b change.
  • electro-optic device 104a, b may also be configured such that the optical properties of the electro-optic device are continuous, i. fluent, steady; with the application of a control signal to the
  • an electro-optical device 104a, b may be formed as a film and applied to or over the optically active structure 116, for example, adhesively bonded, for example with an adhesive or an adhesive layer according to one of the embodiments described above.
  • the adhesive used to adhere an electro-optical device 104a, b may also be formed as a decoupling layer (see above).
  • 3a, b show schematic representation for operating an optoelectronic component according to various
  • the optoelectronic component 100 (FIG. 3 a) according to one of the embodiments described above can be replaced by means of a
  • Control device 302 to be connected to an external power source - shown in Fig. 3a as connections 304.
  • the optoelectronic structure 106 shown in Fig. 3a by means of the connection 306
  • the measuring structure 114 may be electrically connected.
  • the optically active structure 116 shown in FIG. 3a by means of the connection 312
  • the electro-optical components 104a, b shown in FIG. 3a by means of the connection 308, 310) of the electro-optical
  • the control device 302 may be configured such that the optoelectronic structure 106 and the electro-optical structure 104 are supplied with an electrical voltage or an electrical current. As a result, in the electro-optical structure 104, the transmittance
  • the controller 302 may be so be formed such that the optoelectronic structure 106 can be controlled independently of the electro-optical structure 104.
  • An adjustable optical property can be, for example, the polarization, the intensity, the color location, the
  • Color valence the brightness, the saturation, the color or the radiation characteristic.
  • the optically active structure 116 may be connected to the signal input of the controller 302.
  • Electromagnetic radiation 112, 108a, c received by the optically active structure 116 may generate an electrical voltage across the electrodes 216, 220. This can be transmitted as a measurement signal to the control device 302 as an input signal, for example amplified. As a result, depending on the determined measurement signal of the optically active structure 116, the operating mode of the optically active structure 116, the operating mode of the optically active structure 116
  • optoelectronic structure 106 and the electro-optical structure 104 are changed from a first operating mode to a second operating mode.
  • Changing the operating mode can, for example, cause a
  • Such a change of an adjustable optical property may be, for example, changing the color location of a provided optical
  • the cause for changing the transmittance of the electro-optical structure 104 may vary depending on the
  • Be configuration of the electro-optical structure 104 For example, changing an electric field in the electro-optical device.
  • the control device may have a device which reduces a feedback of diffusely reflected electromagnetic radiation in the measurement signal of the external electromagnetic radiation.
  • the optoelectronic structure 106 of a transparent optoelectronic component 100 is operated in a constant current mode and the electrooptical structure 104 has two electrically switchable mirrors 104a, b. The control of the electrically switchable mirror
  • PAM pulse amplitude modulation
  • PWM pulse width modulation
  • PFM Pulse frequency modulation
  • Reflectivity 320 of the electrically switchable mirror 104a, b the degree of transmission of electromagnetic radiation through the mirror is low.
  • An electrically switchable mirror with a high reflectivity can be, for example, reflective and an electrically switchable mirror with low reflectivity can be translucent, for example.
  • electro-optical components 104a, b equal or
  • FIG. 3 b is intended to illustrate the reflectivity 320 of two electrically switchable mirrors 104 a, b
  • Radiation density of the provided electromagnetic radiation 110 may be performed at regular intervals a measurement cycle on the optically active structure 116.
  • a measuring cycle can be several operating modes of the electrical
  • both electrically switchable mirrors 104a, b of the electro-optical structure 114 can have a high reflectivity. This is the result
  • the internal electromagnetic radiation 112 are determined.
  • the aging of the optoelectronic structure 106 can be determined.
  • the older measurement signals can be
  • Control device 302 be deposited.
  • the optoelectronic structure 106 for example, the
  • Optoelectronic structure 106 due to the determined aging of the optoelectronic structure 106, the optical properties during the operation of the
  • Opto-electronic device 100 approximately constant
  • the first electrically switchable mirror 104a may have a high reflectivity and the second electrically switchable mirror 104b may have a low reflectivity
  • the electromagnetic radiation recorded in the optically active structure 116 can be determined, which has the electromagnetic radiation 108c incident on the optically active structure 116 from below and the internal electromagnetic radiation 112.
  • Operating mode 324 and the detected measurement signal in the second operating mode 326 for example, the radiation density of the external electromagnetic radiation 108c from below be determined. This can then be used to control the optical properties of the optoelectronic structure 106. For example, at a high radiation density of the external electromagnetic radiation 108, the
  • Radiation density of the provided electromagnetic radiation 110 can be reduced. The reduction of
  • provided electromagnetic radiation 110 can be effected for example by the fact that the control device 302, the operating current or the operating voltage of the
  • the second electrically switchable mirror 104b can have a high reflectivity and the first electrically switchable mirror 104a can have a low reflectivity.
  • the recorded in the optically active structure 116 for example, the recorded in the optically active structure 116
  • electromagnetic radiation 112 has.
  • Operating mode 324 and the determined measurement signal in the third operating mode 328 for example, the radiation density of the external electromagnetic radiation 108a can be determined from above. This can then be used to control the optical properties of the optoelectronic structure 106. For example, at a high radiation density of the external electromagnetic radiation 108, the
  • Radiation density of the provided electromagnetic radiation 110 can be reduced.
  • both electrically switchable mirrors 104a, b can have a low reflectivity.
  • the fourth operating mode 330 for example, that recorded in the optically active structure 116
  • the fourth measurement may be used as a control measurement of the aforementioned modes of operation 324, 326, 328. Furthermore, the operating modes described 324, 326, 328, 330 in an optically inactive optoelectronic
  • Structure 106 are performed.
  • Optoelectronic structure 106 can thereby the dark current or the background signal of the optoelectronic
  • Component 100 can be determined.
  • the proportions of the external electromagnetic radiation can be determined, the top and bottom of the optically active
  • Structure 116 come. In the fourth operating mode with optically inactive
  • Optoelectronic structure 106 the dark current or the background signal of the room can be determined by the optoelectronic device 100 is operated. From the measurement in the first operating mode 324, in the second
  • the proportion of provided electromagnetic radiation 110 can be determined by diffuse reflection in the space in which the optoelectronic device 100 is operated, a part of external electromagnetic radiation 108 is. As a result, the optical properties of the space in which the optoelectronic component 100 is operated can be determined. This information can then be used, for example
  • Control device 304 is an operating mode of the
  • Optoelectronic device can be set so that when sufficient sunlight from a
  • electromagnetic radiation 110 is automatically driven back. If the measurement structure detects a darkness,
  • control device 302 the optoelectronic structure 106 to control such that the optoelectronic device 100 illuminates the room.
  • Embodiments of an optoelectronic component Embodiments of an optoelectronic component.
  • An optoelectronic component 100 may, according to one of the embodiments described above, be an optically active one
  • the optically active structure 116 may be one or more identically or differently formed optically active ones
  • Embodiments of the optically active structure 116 may be formed.
  • optically active structure 116 or the plurality of optically active (sub) structures 116 may be different
  • the optoelectronic structure 106 For example, at the edge of the optoelectronic structure 106 and / or be surrounded by the optoelectronic structure 106.
  • optically active structure 116 or the plurality of optically active (sub) structures 116 can outside the luminous area, ie the optically active
  • optically active (sub) structures 116 by means of a plurality of optically active (sub) structures 116 is an independent
  • an individual illumination control of an optoelectronic component 100 having a plurality of organically functional substructures of the optically active region 206 of the optoelectronic structure 106 is possible by means of a plurality of optically active (sub) structures 116.
  • FIG. 5 shows a conventional optoelectronic component with an organic light-emitting diode 502, a first
  • Photo sensor 504 and a second photo sensor 506 on a common carrier 510 are identical to Photo sensor 504 and a second photo sensor 506 on a common carrier 510.
  • the organic light emitting diode 502 has two electrodes 514, 518 having an organic functional layer system 516 therebetween.
  • the opposite pole regions are separated from each other by means of electrical insulation 526.
  • the optoelectronic component 500 is by means of a
  • Component 500 has a decoupling layer 512 on the carrier 510.
  • the first photosensor 506 measures the light carried in the carrier 510, i. the external light.
  • the second photosensor 504 measures the light carried in the carrier 510 and is optically isolated with a permanent cover 508 for external light, i. the second photosensor 504 measures the light of the organic light emitting diode.
  • Adjustment of the optoelectronic properties of an optoelectronic component with a single photo sensor is already possible.
  • the circuit complexity for a brightness-adjusted OLED can be reduced.
  • an independent detection of ambient light and light is provided by the
  • optoelectronic component is emitted. Even a single photo sensor can perform all measurements alone, reducing the number of photo sensors. Furthermore, a lateral adaptation for the detection of the internal electromagnetic radiation is optional, whereby a design freedom is made possible. Furthermore, the number of different sensors can be reduced, thereby
  • the luminous area can be increased.
  • with only one sensor can be independently both the internal and external back and
  • Front lighting can be detected and then used for active luminance control of an OLED.
  • a process control for producing the optoelectronic components similar or equal to the conventional process control can be used, for example in the OLED production without additional effort and at no extra cost compared to conventional surface radiators.
  • a constant illumination condition can be set at the location of the area radiator or photosensor, for example, in light fluctuation sensitive production environments.

Abstract

In verschiedenen Ausführungsformen wird ein optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das optoelektronische Bauelement aufweisend: eine optoelektronische Struktur (106), die zu einem Bereitstellen einer ersten elektromagnetischen Strahlung (110, 112) ausgebildet ist; und eine Mess-Struktur (114), die zu einem Messen von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist, wobei die Mess-Struktur (114) eine optisch aktive Struktur (116) und wenigstens eine elektrooptische Struktur (104) aufweist; wobei die optisch aktive Struktur (116) mit der optoelektronischen Struktur (106) optisch gekoppelt ist; wobei die optisch aktive Struktur (116) zum Aufnehmen einer elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist derart, dass die optisch aktive Struktur (116) ein Mess-Signal aus der aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung erzeugt, wobei die aufgenommene elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise die erste elektromagnetische Strahlung (112) und/oder wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung (108a-d) einer externen Strahlungsquelle aufweist; und wobei die elektrooptische Struktur (104) derart ausgebildet ist, dass sie einen einstellbaren Transmissionsgrad aufweist, so dass der Anteil der auf die optisch aktive Struktur (116) auftreffenden zweiten elektromagnetischen Strahlung (108a-d) einstellbar ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt .
Organische Leuchtdioden finden zunehmend verbreitete
Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als großflächige Leuchtflächen (Flächenlichtquelle) . Eine
herkömmliche organische Leuchtdiode 502 (organic light emitting diode - OLED) (Fig.5), weist eine Anode 514 und eine Kathode 518 mit einem organisch funktionellen Schichtensystem 516 dazwischen auf. Das organisch funktionelle
Schichtensystem 516 kann eine oder mehrere Emitterschicht /en aufweisen, in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur (en) aus jeweils zwei oder mehr
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („Charge generating layer", CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie einer oder mehrerer Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten. Die OLED- Emission kann über den Betriebsstrom der OLED leicht
verändert werden. Dadurch ist eine Anpassung an externe und interne Lichtbedingungen möglich.
Die externen Lichtbedingungen können sich ändern
(Kurzzeitprozess) z.B. wenn die OLED in einem Raum mit
Fenster dem im Tagesgang veränderlichen Sonnenlicht
ausgesetzt ist. Weiterhin unterliegt das emittierte
Wellenlängenspektrum der OLED Alterungsprozessen
(Langzeitprozess) , so dass je nach OLED-Schichtaufbau und Prozessierung die Leuchtdichte typischerweise mit der Zeit abnimmt. Die Abnahme der Leuchtdichte wird z.B. durch erhöhte Stromdichten oder Temperaturen bewirkt, die während des
Betriebes der OLED auftreten und die Organik schädigen können.
Um die Leuchtdichte im Umfeld der OLED-Flächenlichtquelle mit der Zeit konstant zu halten, kann mittels manuellen Dimmens oder externer zugeschalteter Sensoren mit elektronischer Schaltung die Leuchtdichte im OLED-beleuchteten Raum konstant gehalten werden.
In einem herkömmlichen Verfahren wird auf ein Nachregeln des emittierten Wellenlängenspektrums der OLED verzichtet.
In einem herkömmlichen Verfahren wird das
Wellenlängenspektrum manuell nachgeregelt, d.h. eine
automatische Nachregelung ist ohne Mehraufwand nicht möglich. Das manuelle Nachregeln erlaubt jedoch nur ein ungenaues Abstimmen des Emissionsspektrums auf tatsächlich vorhandene
Lichtbedingungen, wodurch es zu einer unnötigen Verschwendung von elektrischer Energie und einem Verwenden einer falschen Beleuchtungsbedingung kommt. In einem herkömmlichen Verfahren werden externe Fotodioden, Fotoleiter, Fototransistoren, Fotothyristoren o.ä. zur
Detektion der gesamten Strahlungsleistung mit externer
Verschaltung/Verdrahtung verwendet. Der dazu notwendige
Schaltungsaufwand und Zusatzkostenaufwand ist jedoch hoch.
In einem weiteren Verfahren (Fig.5) werden mindestens zwei Fotosensoren 504, 506 für eine gleichzeitige Detektion interner und externer Helligkeiten, sowie unterschiedlicher Ausrichtung (hinten/vorne) , bei einer Flächenlichtquelle 502 integriert. Ein Fotosensor 504 ist mittels einer Blende 508 hinsichtlich externen Lichtes abgedeckt, um die interne
Helligkeit der OLED zu messen. Ein anderer Fotosensor 506 misst das interne Licht und das externe Licht, wobei die interne Messung mittels einer Auskoppelungsstruktur 512 reduziert wird. Erschwert wird mittels dieses Verfahrens die Unterscheidung von internem Licht und externem Licht, da externes Licht wie auch internes Licht in dem wellenleitenden Substrat 510 geführt wird. Durch den Verlust an Leuchtfläche und der Anordnung der Blende 508 kommt es zu einer
Einschränkung der Designfreiheit.
Weiterhin bekannt sind elektrisch schaltbare
Spiegelschichten: DE10031294A1, DE102007022090A1 ; und
elektrisch schaltbare Blenden/Filter: J.Jacobsen et al . , IBM System Journal 36 (1997) 457-463; B.Comiskey et al . Nature 394 (1998) 253-255; WOl 99803896A1 ; WOl 99841899A1 ;
WO2010064165A1; W02009053890A2 und EP1601030A2.
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt, mit denen eine exakte automatische
Nachregelung der optoelektronischen Eigenschaften eines optoelektronischen Bauelementes mit bereits einem einzigen Fotosensor ermöglicht wird. Dadurch kann beispielsweise der Schaltungsaufwand und Platzbedarf für eine Helligkeits- nachgeregelte OLED reduziert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt. Das
optoelektronische Bauelement weist eine optoelektronische Struktur auf, die zu einem Bereitstellen einer ersten
elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist; und eine Mess- Struktur, die zu einem Messen von elektromagnetischer
Strahlung ausgebildet ist, wobei die Mess-Struktur eine optisch aktive Struktur und wenigstens eine elektrooptische Struktur aufweist; wobei die optisch aktive Struktur mit der optoelektronischen Struktur optisch gekoppelt ist; wobei die optisch aktive Struktur zum Aufnehmen einer elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist derart, dass die optisch aktive Struktur ein Mess-Signal aus der aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung erzeugt, wobei die aufgenommene elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise die erste elektromagnetische
Strahlung und/oder wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung einer externen Strahlungsquelle aufweist; und wobei die elektrooptische Struktur derart ausgebildet ist, dass sie einen einstellbaren Transmissionsgrad aufweist, so dass der Anteil der auf die optisch aktive Struktur auftreffenden zweiten
elektromagnetischen Strahlung einstellbar ist. In einer Ausgestaltung kann mittels der elektrooptischen
Struktur der Anteil der zweiten elektromagnetischen Strahlung an der aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung elektrisch einstellbar sein. In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ferner einen Wellenleiter aufweisen, wobei der Wellenleiter derart ausgebildet ist, dass er wenigstens teilweise
hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur
aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung wenigstens teilweise als eine optische Verbindung ausgebildet ist für die optoelektronische Struktur mit der optisch aktiven
Struktur und/oder für die optisch aktive Struktur mit der elektrooptischen Struktur. Der Wellenleiter kann derart ausgebildet sein, dass die optoelektronische Struktur, die optisch aktive Struktur und/oder die elektrooptische Struktur wenigstens teilweise hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung mit dem Wellenleiter optisch gekoppelt sind/ist. In einer Ausgestaltung kann der Wellenleiter als ein planarer Wellenleiter ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Struktur wenigstens eine organisch funktionelle Schichtenstruktur zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode aufweisen, wobei die organisch funktionelle Schichtenstruktur wenigstens eine elektrolumineszierende Schicht aufweist. In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Struktur mehrere organisch funktionelle Teilstrukturen aufweisen.
In einer Ausgestaltung können die mehreren organisch
funktionellen Teilstrukturen unterschiedliche
Emitterschichten aufweisen.
In einer Ausgestaltung können die unterschiedlichen
Emitterschichten zu einem Emittieren von unterschiedlicher erster elektromagnetischer Strahlung ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung können die mehreren organisch
funktionellen Teilstrukturen nebeneinander ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung können die mehreren organisch
funktionellen Teilstrukturen übereinander ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung können die mehreren organisch
funktionellen Teilstrukturen derart ausgebildet sein, dass die mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen
wenigstens teilweise unterschiedliche erste Elektroden und/oder zweite Elektroden aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann die optisch aktive Struktur wenigstens eines der folgenden optisch aktiven Bauelemente aufweisen oder derart ausgebildet sein: ein Fotoleiter, eine Leuchtdiode, eine organische Leuchtdiode, eine Fotodiode, eine organische Fotodiode, eine Solarzelle, und/oder eine organische Solarzelle.
In einer Ausgestaltung kann die optisch aktive Struktur ein einziges optisch aktives Bauelement aufweisen oder als ein solches ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann die optisch aktive Struktur eine organisch funktionelle Schichtenstruktur mit wenigstens einer elektrolumineszierenden Schicht aufweisen. In einer Ausgestaltung kann die elektrolumineszierende
Schicht der optisch aktiven Struktur den gleichen Stoff oder das gleiche Stoffgemisch aufweisen wie die
elektrolumineszierende Schicht der optoelektronischen
Struktur.
In einer Ausgestaltung kann die optisch aktive Struktur und die optoelektronische Struktur eine gemeinsame
elektrolumineszierende Schicht aufweisen.
In einer Ausgestaltung können die optisch aktive Struktur und die optoelektronische Struktur flächig nebeneinander
ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Struktur einen ersten optisch aktiven Bereich und die elektrooptische Struktur einen zweiten optisch aktiven Bereich aufweisen, wobei der erste optisch aktive Bereich größer ist als der zweite optisch aktive Bereich.
In einer Ausgestaltung kann die optisch aktive Struktur im geometrischen Randbereich der optoelektronischen Struktur ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ferner einen Träger aufweisen, wobei die optisch aktive
Struktur und das optoelektronische Bauelement auf oder über dem Träger ausgebildet sind, beispielsweise beidseitig des Trägers .
In einer Ausgestaltung kann der Träger als Wellenleiter ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die elektrooptische Struktur wenigstens eine der folgenden elektrooptischen Bauelemente aufweisen oder als ein solches ausgebildet sein: ein Spiegel mit elektrisch durchstimmbarer Reflektivität ; ein Filter mit elektrisch durchstimmbarer Absorption; und/oder eine Blende mit elektrisch durchstimmbarer Transmission.
In einer Ausgestaltung kann die elektrooptische Struktur mehrere elektrooptische Bauelemente aufweisen, wobei
wenigstens zwei elektrooptische Bauelemente derart
ausgebildet sind, dass die optisch aktive Struktur optisch zwischen den wenigstens zwei elektrooptischen Bauelementen ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ferner eine optische Kopplungsstruktur aufweisen, wobei die optische Kopplungsstruktur zwischen der elektrooptischen Struktur und dem Wellenleiter ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung kann die optische Kopplungsstruktur als eine Stoffschlüssige Verbindung von elektrooptischer Struktur und Wellenleiter ausgebildet sein, beispielsweise als Klebstoff-Verbindung .
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die Kopplungsstruktur einen
Schichtdicken-gemittelten Brechungsindex mit einem Betrag hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur
aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung aufweist, so dass die Reflektion der elektromagnetischen Strahlung, die in dem Wellenleiter geführt wird, zurück in den Wellenleiter
reduziert wird. In einer Ausgestaltung, in der der Wellenleiter und die optisch aktive Struktur einen ungefähr gleichen
Brechungsindex aufweisen, kann die Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweisen wie der Wellenleiter bzw. die optisch aktive Struktur.
In einer Ausgestaltung, in der der Wellenleiter und die optisch aktive Struktur einen unterschiedlichen
Brechungsindex aufweisen, kann die Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweisen der zwischen dem Brechungsindex des Wellenleiters und dem Brechungsindex der optisch aktiven Struktur ist. In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur Partikel verteilt in einer Matrix aufweisen, wobei die Partikel einen Brechungsindexunterschied zu der Matrix hinsichtlich der aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung in der optisch aktiven Struktur aufweisen, der größer ist als 0,05.
In einer Ausgestaltung können die Partikel derart ausgebildet sein, dass die Partikel hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung streuend sind, beispielsweise einen mittleren Durchmesser aufweisen, der größer ist als 100 nm.
In einer Ausgestaltung können die Partikel derart ausgebildet sein, dass die Partikel hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung nichtstreuend sind, beispielsweise einen mittleren
Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als 100 nm.
In einer Ausgestaltung können/kann die Partikel und/oder die Matrix aus einem thermotropen Stoff gebildet sein oder einen solchen aufweisen derart, dass die Kopplungsstruktur eine streuende Wirkung im Betrieb der optoelektronischen Struktur aufweist .
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur als eine optische Kavität ausgebildet sein hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung .
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ferner eine Verkapselungsstruktur aufweisen, wobei die
Verkapselungsstruktur derart ausgebildet ist, dass die optisch aktive Struktur und/oder die optoelektronische Struktur hermetisch abgedichtet sind/ist hinsichtlich einer Eindiffusion von Wasser und/oder Sauerstoff.
In einer Ausgestaltung kann die elektrooptische Struktur auf oder über der Verkapselungsstruktur ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die elektrooptische Struktur als ein Teil der Verkapselungsstruktur ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann die Verkapselungsstruktur den
Träger und/oder den Wellenleiter aufweisen, wobei der Träger und/oder der Wellenleiter hermetisch dicht ausgebildet sind/ist . In einer Ausgestaltung kann die Verkapselungsstruktur eine Barriereschicht, eine Abdeckung und/oder eine
Kavitätsglasverkapselung aufweisen .
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ferner eine Steuervorrichtung aufweisen, wobei die
Steuervorrichtung zu einem elektrischen Ansteuern der optoelektronischen Struktur und/oder der elektrooptischen Struktur ausgebildet ist. In einer Ausgestaltung kann die Steuervorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie eine optische Eigenschaft der elektrooptischen Struktur steuert.
In einer Ausgestaltung kann die Steuervorrichtung derart ausgebildet sein, dass das elektrische Ansteuern der
elektrooptischen Struktur derart ausgebildet ist, dass das Ändern einer an die elektrooptische Struktur angelegten Spannung wenigstens eine optische Eigenschaft der
elektrooptischen Struktur verändert.
In einer Ausgestaltung kann die Steuervorrichtung derart ausgebildet sein, dass das elektrische Ansteuern der
optoelektronischen Struktur derart ausgebildet ist, dass das Ändern einer an die optoelektronische Struktur angelegten Spannung die erste elektromagnetische Strahlung in wenigstens einem Wellenlängenbereich verändert. In einer Ausgestaltung kann die optisch aktive Struktur mit einem Signaleingang der Steuervorrichtung verbunden sein derart, dass mittels des Mess-Signals der optisch aktiven Struktur das elektrische Ansteuern der optoelektronischen Struktur von einem ersten Betriebsmodus hin zu einem zweiten Betriebsmodus verändert wird.
In einer Ausgestaltung kann die Kopplungsstruktur zwischen der Verkapselungsstruktur und der elektrooptischen Struktur ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement als eine geregelte Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein, beispielsweise als eine hinsichtlich der Farbvalenz des emittierten Lichtes geregelte Beleuchtungseinrichtung.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement als eine Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein,
beispielsweise als eine Flächenlichtquelle. In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Ausbilden einer optoelektronischen Struktur, die zu einem Bereitstellen einer ersten elektromagnetischen Strahlung ausgebildet wird; und Ausbilden einer Mess-Struktur, die zu einem Messen von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet wird, wobei das Ausbilden der Mess-Struktur ein Ausbilden einer optisch aktiven Struktur und ein Ausbilden wenigstens einer
elektrooptischen Struktur aufweist; wobei die optisch aktive Struktur ausgebildet wird zu einem Erzeugen eines Mess- Signals aus einer aufgenommenen elektromagnetischen
Strahlung, und wobei die optisch aktive Struktur mit der optoelektronischen Struktur optisch gekoppelt ausgebildet wird; wobei die elektrooptische Struktur derart hinsichtlich der optisch aktiven Struktur ausgebildet wird, dass die aufgenommene elektromagnetische Strahlung der optisch aktiven Struktur eine der folgenden elektromagnetischen Strahlungen aufweist: die erste elektromagnetische Strahlung, wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung einer externen
Strahlungsquelle; oder die erste elektromagnetische Strahlung und wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung einer externen Strahlungsquelle.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden eines Wellenleiters aufweisen, wobei der Wellenleiter derart ausgebildet wird, dass er wenigstens teilweise hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung wenigstens teilweise als eine optische Verbindung ausgebildet ist für die optoelektronische Struktur mit der optisch aktiven
Struktur und/oder für die optisch aktive Struktur mit der elektrooptischen Struktur. Der Wellenleiter kann derart ausgebildet werden, dass die optoelektronische Struktur, die optisch aktive Struktur und/oder die elektrooptische Struktur wenigstens teilweise hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung mit dem Wellenleiter optisch gekoppelt werden/wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Wellenleiter als ein planarer Wellenleiter ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
optoelektronische Struktur derart ausgebildet werden, dass die optoelektronische Struktur wenigstens eine organisch funktionelle Schichtenstruktur zwischen einer ersten
Elektrode und einer zweiten Elektrode aufweist, wobei die organisch funktionelle Schichtenstruktur wenigstens eine elektrolumineszierende Schicht aufweist. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ausbilden der optoelektronischen Struktur ein Ausbilden von mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen aufweisen. In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen derart ausgebildet werden, dass die mehreren organisch funktionellen
Teilstrukturen unterschiedliche Emitterschichten aufweisen. In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die
unterschiedlichen Emitterschichten zu einem Emittieren von unterschiedlicher erster elektromagnetischer Strahlung ausgebildet werden. In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen nebeneinander
ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen übereinander
ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen derart ausgebildet werden, dass die mehreren organisch funktionellen
Teilstrukturen wenigstens teilweise unterschiedliche erste Elektroden und/oder zweite Elektroden aufweisen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur wenigstens eines der folgenden optisch aktiven
Bauelemente aufweisend ausgebildet werden oder derart ausgebildet werden: ein Fotoleiter, eine Leuchtdiode, eine organische Leuchtdiode, eine Fotodiode, eine organische
Fotodiode, eine Solarzelle, und/oder eine organische
Solarzelle.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ausbilden der optisch aktiven Struktur ein Ausbilden eines einzigen optisch aktiven Bauelementes aufweisen oder als ein solches
ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur derart ausgebildet werden, dass die optisch aktive Struktur eine organisch funktionelle Schichtenstruktur mit wenigstens einer elektrolumineszierenden Schicht aufweist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur derart ausgebildet werden, dass die
elektrolumineszierende Schicht der optisch aktiven Struktur den gleichen Stoff oder das gleiche Stoffgemisch aufweist wie die elektrolumineszierende Schicht der optoelektronischen Struktur .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur derart ausgebildet werden, dass die
elektrolumineszierende Schicht der optisch aktiven Struktur den gleichen Stoff oder das gleiche Stoffgemisch aufweist wie die elektrolumineszierende Schicht der optoelektronischen Struktur .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur derart ausgebildet werden, dass die optisch aktive Struktur und die optoelektronische Struktur flächig
nebeneinander ausgebildet sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement derart ausgebildet werden, dass die optoelektronische Struktur einen ersten optisch aktiven Bereich und die elektrooptische Struktur einen zweiten optisch aktiven Bereich aufweist, wobei der erste optisch aktive Bereich größer ist als der zweite optisch aktive
Bereich .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur im geometrischen Randbereich der optoelektronischen Struktur ausgebildet werden. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Bereitstellen eines Trägers aufweisen, wobei die optisch aktive Struktur und das optoelektronische Bauelement auf oder über dem Träger ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Träger als Wellenleiter ausgebildet werden oder sein. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
elektrooptische Struktur wenigstens eines der folgenden elektrooptischen Bauelemente aufweisend ausgebildet werden oder als ein solches ausgebildet werden: ein Spiegel mit elektrisch durchstimmbarer Reflektivität ; ein Filter mit elektrisch durchstimmbarer Absorption; und/oder eine Blende mit elektrisch durchstimmbarer Transmission.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
elektrooptische Struktur derart ausgebildet werden, dass die elektrooptische Struktur mehrere elektrooptische Bauelemente aufweist, wobei wenigstens zwei elektrooptische Bauelemente derart ausgebildet werden, dass die optisch aktive Struktur optisch zwischen den wenigstens zwei elektrooptischen
Bauelementen ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden einer optischen Kopplungsstruktur aufweisen, wobei die optische Kopplungsstruktur zwischen der elektrooptischen Struktur und dem Wellenleiter ausgebildet wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optische Kopplungsstruktur als eine Stoffschlüssige Verbindung von elektrooptischer Struktur und Wellenleiter ausgebildet werden, beispielsweise als Klebstoff-Verbindung .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die Kopplungsstruktur einen Schichtdicken-gemittelten
Brechungsindex mit einem Betrag hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung aufweist, so dass die Reflektion der
elektromagnetischen Strahlung zurück in den Wellenleiter reduziert wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens, in der der
Wellenleiter und die optisch aktive Struktur einen ungefähr gleichen Brechungsindex ausgebildet werden, kann die
Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweisen wie der Wellenleiter bzw. die optisch aktive Struktur.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens, in der der
Wellenleiter und die optisch aktive Struktur mit einem unterschiedlichen Brechungsindex ausgebildet werden, kann die Kopplungsstruktur einen Brechungsindex aufweisen der zwischen dem Brechungsindex des Wellenleiters und dem Brechungsindex der optisch aktiven Struktur ist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Kopplungsstruktur derart ausgebildet werden, dass die
Kopplungsstruktur Partikel verteilt in einer Matrix aufweist, wobei die Partikel einen Brechungsindexunterschied zu der Matrix hinsichtlich der aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung in der optisch aktiven Struktur aufweisen, der größer ist als 0,05.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die Partikel derart ausgebildet werden, dass die Partikel hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen
elektromagnetischen Strahlung streuend sind, beispielsweise einen mittleren Durchmesser aufweisen, der größer ist als 100 nm. In einer Ausgestaltung des Verfahrens können die Partikel derart ausgebildet sind, dass die Partikel hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen
elektromagnetischen Strahlung nichtstreuend sind, beispielsweise einen mittleren Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als 100 nm.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können/kann die
Partikel und/oder die Matrix aus einem thermotropen Stoff gebildet werden oder einen solchen aufweisen derart, dass die Kopplungsstruktur eine streuende Wirkung im Betrieb der optoelektronischen Struktur aufweist. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Kopplungsstruktur als eine optische Kavität ausgebildet werden hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden einer Verkapselungsstruktur aufweisen, wobei die Verkapselungsstruktur derart ausgebildet wird, dass die optisch aktive Struktur und die optoelektronische
Struktur hermetisch abgedichtet sind hinsichtlich einer
Eindiffusion von Wasser und/oder Sauerstoff.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
elektrooptische Struktur auf oder über der
Verkapselungsstruktur ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
elektrooptische Struktur als ein Teil der
Verkapselungsstruktur ausgebildet werden. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ausbilden der Verkapselungsstruktur ein Bereitstellen des Trägers und/oder des Wellenleiters aufweisen, wobei der Träger und/oder der Wellenleiter hermetisch dicht ausgebildet werden oder
ausgebildet sind.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ausbilden der Verkapselungsstruktur ein Ausbilden einer Barriereschicht, einer Abdeckung und/oder eine Kavitätsglasverkapselung aufweisen .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ausbilden einer Steuervorrichtung aufweisen, wobei die Steuervorrichtung zu einem elektrischen Ansteuern der optoelektronischen Struktur und/oder der elektrooptischen Struktur ausgebildet wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Steuervorrichtung derart ausgebildet werden, dass sie eine optische Eigenschaft der elektrooptischen Struktur steuert.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Steuervorrichtung derart ausgebildet werden, dass das
elektrische Ansteuern der elektrooptischen Struktur derart ausgebildet ist, so dass das Ändern einer an die
elektrooptische Struktur angelegten Spannung wenigstens eine optische Eigenschaft der elektrooptischen Struktur verändert.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Steuervorrichtung derart ausgebildet werden, dass das
elektrische Ansteuern der optoelektronischen Struktur derart ausgebildet ist, dass das Ändern einer an die
optoelektronische Struktur angelegten Spannung die erste elektromagnetische Strahlung in wenigstens einem
Wellenlängenbereich verändert.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die optisch aktive Struktur mit einem Signaleingang der Steuervorrichtung verbunden werden derart, dass mittels des Mess-Signals der optisch aktiven Struktur das elektrische Ansteuern der optoelektronischen Struktur von einem ersten Betriebsmodus hin zu einem zweiten Betriebsmodus verändert wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Kopplungsstruktur zwischen der Verkapselungsstruktur und der elektrooptischen Struktur ausgebildet werden. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das optoelektronische Bauelement als eine geregelte
Beleuchtungseinrichtung ausgebildet werden, beispielsweise als eine hinsichtlich der Farbvalenz emittierten Lichtes geregelte Beieuchtungseinrichtung .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement als eine Beleuchtungseinrichtung ausgebildet werden, beispielsweise als eine
Flächenlichtquelle .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelementes einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen bereitgestellt, das
Verfahren aufweisend: ein Ermitteln eines Satzes von Mess- Signalen der Mess-Struktur, und ein Ändern des Ansteuerns der optoelektronischen Struktur von einem ersten Betriebsmodus hin zu einem zweiten Betriebsmodus aufgrund des ermittelten Satzes von Mess-Signalen; wobei das Ermitteln des Satzes von Mess-Signalen ein elektrisches Ansteuern der elektrooptischen Struktur und/oder der optoelektronischen Struktur aufweist derart, dass der Satz von Mess-Signalen Mess-Signale zu den folgenden elektromagnetischen Strahlungen aufweist: die erste elektromagnetische Strahlung, die wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung einer externen Strahlungsquelle; und die erste elektromagnetische Strahlung und die wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung einer externen
Strahlungsquelle .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Ermitteln des Hintergrund-Signals der optisch aktiven Struktur aufweisen. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ermitteln des Hintergrund-Signals aufweisen: ein Ansteuern der
elektrooptischen Struktur derart, dass keine zweite
elektromagnetische Strahlung auf die optisch aktive Struktur einfällt; und ein Ansteuern der optoelektronischen Struktur, dass keine erste elektromagnetische Strahlung auf die optisch aktive Struktur einfällt. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement als eine geregelte
Beleuchtungseinrichtung betrieben werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement als eine hinsichtlich der
Farbvalenz der ersten elektromagnetischen Strahlung geregelte Beleuchtungseinrichtung betrieben werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als zweite
elektromagnetische Strahlung das Umgebungslicht des
optoelektronischen Bauelementes ermittelt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen;
Figur 2a, b schematische Querschnittsansichten
optoelektronischer BauelementeVorrichtungen, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
Figur 3a, b schematische Darstellung zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen ;
Figur 4 schematische Draufsichten verschiedener
Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Bauelementes; und Figur 5 ein herkömmliches optoelektronisches
Bauelement .
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da
Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen 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 beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. In verschiedenen Ausführungsformen werden optoelektronische Bauelemente beschrieben, wobei ein optoelektronisches
Bauelement einen optisch aktiven Bereich aufweist. Der optisch aktive Bereich kann elektromagnetische Strahlung absorbieren und daraus einen Fotostrom ausbilden oder mittels einer angelegten Spannung an den optisch aktiven Bereich elektromagnetische Strahlung emittieren. In verschiedenen Ausführungsformen kann die elektromagnetische Strahlung einen Wellenlängenbereich aufweisen, der Röntgenstrahlung, UV- Strahlung (A-C) , sichtbares Licht und/oder Infrarot-Strahlung (A-C) aufweist.
Ein flächiges optoelektronisches Bauelement, welches zwei flächige, optisch aktive Seiten aufweist, kann in der
Verbindungsrichtung der optisch aktiven Seiten beispielsweise transparent oder transluzent ausgebildet sein, beispielsweise als eine transparente oder transluzente organische
Leuchtdiode. Ein flächiges optoelektronisches Bauelement kann auch als ein planares optoelektronisches Bauelement
bezeichnet werden.
Der optisch aktive Bereich kann jedoch auch eine flächige, optisch aktive Seite und eine flächige, optisch inaktive Seite aufweisen, beispielsweise eine organische Leuchtdiode, die als Top-Emitter oder Bottom-Emitter ausgebildet ist. Die optisch inaktive Seite kann beispielsweise mit einer
Spiegelstruktur und/oder einem opaken Stoff oder Stoffgemisch versehen sein, beispielsweise zur Wärmeverteilung; wodurch der Strahlengang des optoelektronischen Bauelementes
gerichtet werden kann.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung ein Emittieren von
elektromagnetischer Strahlung verstanden werden. Mit anderen Worten: ein Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung kann als ein Emittieren von elektromagnetischer Strahlung mittels einer angelegten Spannung an einen optisch aktiven Bereich verstanden werden.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung ein Absorbieren von
elektromagnetischer Strahlung verstanden werden. Mit anderen Worten: ein Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung kann als ein Absorbieren von elektromagnetischer Strahlung und Ausbilden eines Fotostromes aus der absorbierten
elektromagnetischen Strahlung verstanden werden.
Eine elektromagnetische Strahlung emittierende Struktur kann in verschiedenen Ausgestaltungen eine elektromagnetische Strahlung emittierende Halbleiter-Struktur 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-Strahlung und/oder Infrarot-Strahlung 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
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausgestaltungen Teil einer integrierten
Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von
elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine
optoelektronische Struktur als eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode - OLED) , ein organischer
Feldeffekttransistor (organic field effect transistor OFET) und/oder eine organische Elektronik ausgebildet sein. Bei dem organischen Feldeffekttransistor kann es sich um einen sogenannten „all-OFET" handeln, bei dem alle Schichten organisch sind. Eine optoelektronische Struktur kann ein organisches funktionelles Schichtensystem aufweisen, welches synonym auch als organisch funktionelle Schichtenstruktur bezeichnet wird. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur kann einen organischen Stoff oder ein organisches
Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein, der/das beispielsweise zum Bereitstellen einer elektromagnetischen Strahlung aus einem bereitgestellten elektrischen Strom ausgebildet ist.
Eine „Barriereschicht" bzw. einem „Barriere-Dünnfilm" ist eine Schicht oder eine Schichtenstruktur, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser
(Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barriereschicht derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder
Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann.
Eine Barriereschicht kann als eine einzelne Schicht oder eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten
ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann gemäß einer
Ausgestaltung die Barriereschicht als Schichtstapel (Stack) ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barriereschicht eine oder mehrere der Teilschichten der Barriereschicht einen der nachfolgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid,
Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid, Siliziumoxid,
Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p- phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und
Legierungen derselben.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Barriereschicht eine oder mehrere der Teilschichten der
Barriereschicht ein oder mehrere hochbrechende Stoffe
aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Stoffe mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem
Brechungsindex von mindestens 2.
Die Barriereschicht oder eine oder mehrere Teilschichten der Barriereschicht können beispielsweise mittels eines
geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines Moleküllagenabscheideverfahrens (MLD) ,
Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder eines plasmalosen Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD) ) , oder mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines
plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less
Chemical Vapor Deposition (PLCVD) ) , oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren, beispielsweise einem Kathodenzerstäuben (Sputtern) .
In verschiedenen Ausgestaltungen kann die Barriereschicht mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (atomic layer deposition - ALD) und/oder einem
Moleküllagenabscheideverfahrens (molecular layer deposition - MLD) ausgebildet werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer
Barriereschicht, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barriereschicht mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem
Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden,
beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens , einem Kathodenzerstäuben (Sputtern) und/oder einer
Kombination der Verfahren.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer Barriereschicht, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens und/oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens (MLD) gebildet werden. Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten und/oder MLD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat" bezeichnet werden.
Ferner kann die Barriereschicht in verschiedenen
Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 2000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von ungefähr 40 nm.
Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barriereschicht mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die einzelnen
Teilschichten der Barriereschicht unterschiedliche
Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann die Barriereschicht zwei oder mehr gleiche und/oder unterschiedliche Schichten, oder Lagen aufweisen, beispielsweise nebeneinander und/oder übereinander, beispielsweise als eine Barriereschichtstruktur oder ein Barrierestapel, beispielsweise strukturiert.
Die Verbindung eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig sein. Die Verbindungen können lösbar ausgebildet sein, d.h. reversibel. In verschiedenen Ausgestaltungen können
Verbindungen nicht lösbar ausgebildet sein, d.h.
irreversibel. Eine nicht lösbare Verbindung kann nur mittels Zerstörens der Verbindungsmittel getrennt werden. In
verschiedenen Ausgestaltungen kann eine irreversible, schlüssige Verbindung realisiert sein. Bei einer
stoffschlüssigen Verbindung kann der erste Körper mit dem zweiten Körper mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden werden. Stoffschlüssige Verbindungen können häufig nicht lösbare Verbindungen sein. In verschiedenen
Ausgestaltungen kann eine Stoffschlüssige Verbindung
beispielsweise als eine Klebeverbindung, eine Lotverbindung, beispielsweise eines Glaslotes, oder eines Metallotes, eine Schweißverbindung realisiert sein.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff zum
Ausbilden einer stoffschlüssigen Verbindung verwendet werden. In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: ein Kasein, ein Glutin, eine Stärke, eine Cellulose, ein Harz, ein Tannin, ein Lignin, einen organischen Stoff mit
Sauerstoff. Stickstoff, Chlor und/oder Schwefel; ein
Metalloxid, ein Silikat, ein Phosphat, ein Borat.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff als ein Schmelzklebstoff, beispielsweise ein lösemittelhaltiger
Nassklebstoff, ein Kontaktklebstoff, ein
Dispersionsklebstoff, ein wasserbasierter Klebstoff, ein Plastisol; ein Polymerisationsklebstoff, beispielsweise ein Cyanacrylat-Klebstoff, ein Methylmethacrylat-Klebstoff, ein anaerob härtender Klebstoff, ein ungesättigter Polyester, ein strahlenhärtender Klebstoff; ein Polykondensationsklebstoff, beispielsweise ein Phenol-Formaldehydharz-Klebstoff, ein Silikon, ein Silan-vernetzender Polymerklebstoff, ein
Polyimidklebstoff, ein Polysulfidklebstoff ; und/oder ein Polyadditionsklebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz- Klebstoff, ein Polyurethan-Klebstoff, ein Silikon, ein
Haftklebstoff; aufweisen oder daraus gebildet sein.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann eine KlebstoffSchicht zusätzlich wärmeleitende Partikel aufweisen. Die
wärmeleitenden Partikel können einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: Kohlenstoffnanoröhrchen, Diamant, Kupfer, Bornitrid, Aluminium, Aluminiumnitrid, und/oder Aluminiumoxid. Die Wärmeleitfähigkeit der wärmeleitenden Partikel kann in einem Bereich von ungefähr 28 W/mK bis ungefähr 1120 W/mK liegen.
Ein Wellenleiter ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Leiter zum Leiten von elektromagnetischer Strahlung. Der Wellenleiter ist ein Bauelement, das für die
elektromagnetische Strahlung transmittierend ist,
beispielsweise transparent oder transluzent, und das sich in wenigstens einer länglichen Erstreckungsrichtung erstreckt. Die Lichtwellenleitung erfolgt dabei intern im Wellenleiter unter anderem aufgrund von interner Reflexion an einer
Außenwandung des Wellenleiter, die auch als Grenzfläche bezeichnet werden kann, beispielsweise aufgrund von interner Totalreflexion auf Grund eines Einfallswinkels der
elektromagnetischen Strahlung auf die Grenzfläche, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion und wobei der Wellenleiter einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als der Brechungsindex des Materials des Wellenleiter
umgebenden Mediums oder durch Verspiegelung der Außenwandung des Wellenleiters mit einer Spiegelstruktur. Beispielsweise weist der Wellenleiter Fasern, eine Röhre oder einen Stab auf, die die elektromagnetische Strahlung über eine Strecke hinweg transportieren. Der Wellenleiter kann auch als
Lichtleiter, Lichtleitfaser, Strahlleiter oder Lichtfaser bezeichnet werden. Der Wellenleiter kann beispielsweise
Kunststoff, wie beispielsweise polymere Fasern, PMMA,
Polycarbonat und/oder Hart-ummantelter Wellenleiter (hard clad silica) aufweisen. Ferner kann der Wellenleiter als ein planer Wellenleiter (PLWL) ausgebildet sein. Ein planer
Wellenleiter erstreckt sich flächig in zwei Raumrichtungen, so dass die Abmessungen des Wellenleiters in diese zwei Raumrichtungen größer sind als in die dritte Raumrichtung.
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Spiegelstruktur elektromagnetische Strahlung reflektieren. Eine
Spiegelstruktur kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen als ein optisches Gitter, ein metallischer Spiegel bzw.
Spiegel, ein photonischer Kristall oder eine totalreflektierende Grenzfläche ausgebildet sein. Eine
Spiegelstruktur kann vollständig oder teilweise reflektierend ausgebildet sein für elektromagnetische Strahlung eines Wellenlängenbereiches, beispielsweise als eine
teildurchlässige Spiegelstruktur, beispielsweise als ein dichroitischer Spiegel. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise ein Teilerspiegel und/oder ein Einweg- Spiegel sein. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise einen Teil der auf sie einfallenden
elektromagnetischen Strahlung reflektieren und der andere Teil der einfallenden elektromagnetischen Strahlung tritt durch die teildurchlässige Spiegelstruktur hindurch. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise auf einer Seite ein dielektrisches Schichtensystem und/oder optional auf der anderen Seite eine reflexionsvermindernde
Beschichtung, beispielsweise zum Vermeiden von Doppelbildern aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dem dielektrischen Schichtensystem kann beispielsweise auch eine sehr dünne Metallbeschichtung zum Einsatz kommen.
Fig.l zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen . Ein optoelektronisches Bauelement 100 kann gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen aufweisen: eine
optoelektronische Struktur 106 auf oder über einem
Wellenleiter 102, wobei die optoelektronische Struktur 106 eine erste elektromagnetische Strahlung 110, 112 emittiert. Die erste elektromagnetische Strahlung 110, 112 wird
teilweise in dem transmittierenden Wellenleiter 102 geführt - dargestellt mittels der Pfeile 112; und teilweise von dem optoelektronischen Bauelement 100 emittiert - dargestellt mittels des Pfeils 110.
Die in dem Wellenleiter 102 geführte elektromagnetische
Strahlung 112 kann mittels des lateralen Abstandes der optisch aktiven Struktur 116 von der optoelektronischen Struktur 106 in der Strahlungsdichte reduziert sein,
beispielsweise da ein Teil der elektromagnetischen Strahlung 112 in dem Wellenleiter 102 absorbiert wird. Dadurch kann eine Normierung der in der optisch aktiven Struktur 116 ermittelten elektromagnetischen Strahlung hinsichtlich der emittierten elektromagnetischen Strahlung 110 erfolgen.
Weiterhin kann auf der planaren Seite des Wellenleiters 102, die der optoelektronischen Struktur zugewandt und/oder abgewandt ist, eine funktionale Auskoppelschicht ausgebildet sein. Eine solche Auskoppelschicht kann, beispielsweise ein Resist oder eine Barriereschicht sein, wobei der
Brechungsindex der Auskoppelschicht derart angepasst ist, dass die Totalreflexion im Wellenleiter 102 reduziert wird, d. h. der Grenzwinkel für Totalreflexion wird für die
Grenzfläche des Wellenleiters 102 mittels der
Auskoppelschicht erhöht.
Weiterhin ist eine Mess-Struktur 114 mit einer optisch aktiven Struktur 116 und einer elektrooptischen Struktur 104. Die elektrooptische Struktur 104 kann ein erstes
elektrooptisches Bauelement 104a und ein zweites
elektrooptisches Bauelement 104b aufweisen. In dem
Ausführungsbeispiel ist die optisch aktive Struktur 116 mittels des Wellenleiters 102 mit der optoelektronischen
Struktur 106 optisch gekoppelt. Mit anderen Worten: mittels des Wellenleiters 102 kann die optisch aktive Struktur 116 wenigstens einen Teil der ersten elektromagnetischen
Strahlung 112 aufnehmen. Die optisch aktive Struktur 116 ist derart ausgebildet, dass die optisch aktive Struktur 116 aus einer aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung ein Mess- Signal erzeugt. Ein Mess-Signal der optisch aktiven Struktur 116 kann beispielweise eine elektrische Spannung, ein
elektrischer Strom und/oder ein elektrischer Widerstandswert sein, der mittels der in der optisch aktiven Struktur 116 aufgenommenen elektromagnetischen Strahlung über/durch/in der optisch aktiven Struktur 116 ausgebildet wird. Auf das optoelektronische Bauelement 100 fällt eine zweite elektromagnetische Strahlung 108a-d ein, die beispielsweise von einer externen Strahlungsquelle (nicht dargestellt) bereitgestellt wird. Die Mess-Struktur 114 ist derart
ausgebildet, dass in der optisch aktiven Struktur 116 die elektromagnetischen Strahlungen 112, 108a und 108c einzeln gemessen werden können. In den Strahlgängen (108a, c) der zweiten elektromagnetischen Strahlung 108 mit der optisch aktiven Struktur 116 sind elektrooptische Bauelemente 104a, b ausgebildet. Die elektrooptischen Bauelemente 104a, b sind derart ausgebildet, dass sie einen elektrisch einstellbaren Transmissionsgrad für die zweite elektromagnetische Strahlung 108 aufweisen. Dadurch kann der Anteil an zweiter
elektromagnetischer Strahlung 108 und die Richtungen, aus der die zweite elektromagnetische Strahlung auf die optisch aktive Struktur 116 gleichzeitig einfällt (oben/unten) mittels der elektrooptischen Struktur 104 eingestellt werden. Mit anderen Worten: mittels einer optisch aktiven Struktur 116, beispielsweise eines Fotodetektors 116 oder eines
Sensors 116, zwischen elektrooptischen Bauelementen 104a, b kann eine Trennung der externen und internen
elektromagnetischen Strahlungen an der optisch aktiven
Struktur 116 ermöglicht werden. Die elektrooptische Struktur 104 kann beispielsweise wenigstens einen elektrisch
schaltbaren Spiegel 104a, b aufweisen. Dadurch ist bereits eine optisch aktive Struktur 116 ausreichend, beispielsweise ein Fotodetektor oder ein Sensor, um den Anteil externer elektromagnetischer Strahlung 108 und interner
elektromagnetischer Strahlung 112 zu bestimmen. Ein
elektrooptisches Bauelement 104a, b kann ausreichend sein, wenn externe elektromagnetische Strahlung 108 nur von einer Seite des optoelektronischen Bauelementes 100 auf das
optoelektronische Bauelement 100 einfällt. Die externe elektromagnetische Strahlung 108 kann
beispielsweise reflektierte, diffus gestreute
elektromagnetische Strahlung aufweisen, die zuvor von der optoelektronischen Struktur 106 emittiert wurde (110). Die Rückstrahlung der emittierten elektromagnetischen Strahlung 110 kann beispielsweise von reflektierenden externen
Oberflächen des Raumes in dem das optoelektronische
Bauelement betrieben wird erfolgen, beispielswiese Wänden. Die externe elektromagnetische Strahlung 108 kann weiterhin Umgebungslicht des Raumes aufweisen, beispielsweise
Tageslicht. Der Anteil der Rückstrahlung und der zweiten elektromagnetischen Strahlung an der externen
elektromagnetischen Strahlung 108 kann mittels der
elektrooptischen Struktur 104 eingestellt werden.
Beispielsweise kann die externe Strahlung gemessen werden, wenn die optoelektronische Struktur 106 keine
elektromagnetische Strahlung 110 emittiert. Dadurch kann der Anteil an Rückstrahlung in der externen elektromagnetischen Strahlung 108 minimiert werden.
Bei einer einseitig emittierenden optoelektronischen Struktur 106 kann der Anteil der Rückstrahlung an der externen
elektromagnetischen Strahlung 108 auf der Seite der optisch aktiven Struktur 116, die dem optisch aktiven Bereich 206
(siehe Fig.2) der optoelektronischen Struktur 106 abgewandt ist, geringer sein als auf der Seite der optisch aktiven Struktur 116, die zu dem optisch aktiven Bereich 206 der optoelektronischen Struktur 106 parallel ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
optoelektronische Struktur 106 als Bottom-Emitter und/oder als Top-Emitter ausgebildet sein. Weiterhin kann die
optoelektronische Struktur 106 transparent, transluzent oder opak ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Wellenleiter 102 als gemeinsamer Träger 202 (Fig.2) der optisch aktiven Struktur 116 und der optoelektronischen Struktur 106
ausgebildet sein. Mit anderen Worten: die optisch aktive
Struktur 116 und die optoelektronische Struktur 106 können monolithisch integriert sein. Das Ausbilden von einer
optoelektronischen Struktur 106, die elektromagnetische Strahlung emittiert, und einer optisch aktiven Struktur 116, die elektromagnetische Strahlung absorbiert, auf einem gemeinsamen Träger 102 kann auch als eine hybride Integration bezeichnet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch aktive Struktur 116 gemäß einer Ausgestaltung der
optoelektronischen Struktur 106 ausgebildet sein,
beispielweise eine organisch funktionelle Schichtenstruktur zwischen zwei Elektroden, wobei die organisch funktionelle Schichtenstruktur wenigstens eine Emitterschicht aufweist. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur der optisch aktiven Struktur 116 und der optoelektronischen Struktur 106 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.
Mit anderen Worten: In einem Ausführungsbeispiel weist das optoelektronische Bauelement 100 eine hybride/monolithische Integration eines kleinen separierten Flächenbereichs für die Detektion einer internen elektromagnetischen Strahlung und einer externen elektromagnetischen Strahlung neben einem Strahlungsemittierenden Bauelement auf. Der separierte
Flächenbereich kann den gleichen Schichtaufbau aufweisen wie das Strahlungsemittierende Bauelement, jedoch als Fotodiode bzw. Fotoleiter betrieben werden. Mittels elektrisch
schaltbarer funktionaler Spiegelelemente kann auf dem
separierten Flächenbereich zwischen der internen
elektromagnetischen Strahlung und der externen
elektromagnetischen Strahlung geschaltet werden. In Abhängigkeit der Stärke der einfallenden
elektromagnetischen Strahlung 108a-d bzw. der
elektromagnetischen Strahlung 110, 112, die von der
optoelektronischen Struktur 106 emittiert wird, wird eine Fotospannung oder eine Widerstandsänderung an der optisch aktiven Struktur 116 erzeugt. Diese Fotospannung bzw.
Widerstandsänderung kann beispielsweise als Mess-Signal der optisch aktiven Struktur 116 ermittelt werden. Das Mess- Signal fällt vom Betrag her umso höher aus, je höher die einfallende Strahlungsstärke ist, beispielsweise umso höher die Lichtstärke ist. Dieses Mess-Signal kann in einer
elektronischen Schaltung (extern, hybrid) verarbeitet werden und als ein Steuersignal für die optoelektronische Struktur 106 verwendet werden. Dadurch kann beispielsweise die
Leuchtstärke der von dem optoelektronischen Bauelement 100 emittierten elektromagnetischen Strahlung 110 am Ort der optisch aktiven Struktur 116 konstant gehalten. Der Abmessung des optisch aktiven Bereiches 236 der optisch aktiven Struktur 116 kann derart angepasst werden, dass bei Messung der elektromagnetischen Strahlung bei eingeschalteter und/oder ausgeschalteter optoelektronischer Struktur 106 ein ausreichend stabiles Mess-Signal mit einem hohen Signal- Rausch-Verhältnis ermittelt werden kann, ohne beispielsweise aufgrund instabiler Rückkopplung eine Instabilität der optisch aktiven Struktur 116 zu erzeugen. Bei einem Ermitteln des Mess-Signals bei ausgeschalteter optoelektronischer
Struktur 106 kann der Dunkelstrom des optoelektronischen Bauelementes ermittelt werden. Mittels eines abgestimmten Ansteuerns der auf dem Flächenbereich an Vorderseite und Rückseite der optisch aktiven Struktur 116 angebrachten elektrooptischen Bauelemente 104a, b kann die optisch aktive Struktur 116 entweder interne elektromagnetische Strahlung 112, externe elektromagnetische Strahlung 108a-d oder beide elektromagnetischen Strahlungen 108a-d, 112 zusammen
detektieren. Der Anteil und die Richtung der externen
elektromagnetischen Strahlung 108a-d kann mittels des
Transmissionsgrades der elektrooptischen Bauelemente 104a, b eingestellt werden. Bei farbsteuerbaren optoelektronischen Strukturen 106 können auf diese Weise drei einzelne optisch aktive Strukturen 116 eingesetzt werden, die über die
spektrale Charakteristik der elektrooptischen Bauelemente 104a, b beispielsweise für den roten, grünen und blauen
Spektralbereich empfindlich ausgebildet sind. Fig.2a, b zeigen schematische Querschnittsansichten
optoelektronischer Bauelementevorrichtungen, gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen . Nachfolgend sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Bauelementes 100 gemäß einer Ausgestaltung der vorhergehenden Beschreibung beschrieben.
Für den Fall, dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes
optoelektronisches Bauelement 100 bereitgestellt werden soll, ist es ausreichend, dass die optoelektronische Struktur 106 zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte
Emissionsspektrum transluzent ist. Eine optoelektronische Struktur 106, welches wenigstens teilweise transmittierend ausgebildet ist, beispielsweise transparent oder transluzent, kann zwei flächige, optisch aktive Seiten aufweisen - in der schematischen Querschnittsansicht die Oberseite und die
Unterseite der optoelektronischen Struktur 106. Der optisch aktive Bereich 206 der optoelektronischen Struktur 106 kann jedoch auch nur eine optisch aktive Seite und eine optisch inaktive Seite aufweisen, beispielsweise bei einem
optoelektronischen Bauelement 106, das als Top-Emitter oder Bottom-Emitter ausgebildet ist, beispielsweise indem
einseitig eine opake, undurchlässige Struktur für
bereitgestellte elektromagnetische Strahlung in dem
Strahlengang der Seite der optoelektronischen Struktur ausgebildet wird, die optisch inaktiv sein soll. Die optoelektronische Struktur 106 und die optisch aktive Struktur 116 können auf oder über einem gemeinsamen Träger 202 ausgebildet sein.
Bei einem optoelektronischen Bauelement 100, das eine
optoelektronische Struktur 106 als Top-Emitter ausgebildet aufweist, kann der Träger 202 opak ausgebildet sein. Der Träger 202 kann beispielsweise transmittierend
ausgebildet sein hinsichtlich der bereitgestellten
elektromagnetischen Strahlung 110, 112 (Fig.l) des
optoelektronischen Bauelementes 100 und/oder einer zweiten elektromagnetischen Strahlung einer externen
Strahlungsquelle .
Der Träger 202 kann beispielsweise aus einem transparenten oder transluzenten Glas oder Kunststoff gebildet sein.
Dadurch kann der Träger 202 als Wellenleiter 102 für die optoelektronische Struktur 106 und die optisch aktive
Struktur 116 verwendet werden. Die optoelektronische Struktur 106 und die optisch aktive Struktur 116 können optisch aktive Bereiche 206, 236 aufweisen, die mit dem Wellenleiter 102, beispielsweise dem Träger 202, optisch gekoppelt sind.
Der Träger 202 kann beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise
lichtemittierende Elemente, dienen. Beispielsweise kann der Träger 202 Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 202 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine
(beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger
Dichte oder Polypropylen (PP) ) aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) ,
Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein .
Der Träger 202 kann ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl.
Ein Träger 202 aufweisend ein Metall oder eine
Metallverbindung kann auch als eine Metallfolie oder eine metallbeschichtete Folie ausgebildet sein. Der Träger 202 kann eines oder mehrere der oben genannten Stoffe aufweisen.
Der Träger 202 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein.
Bei einem Träger 202, der ein Metall aufweist oder opak ausgebildet ist, kann das Metall beispielsweise als eine dünne transparente oder transluzente Schicht ausgebildet sein und/oder das Metall ein Teil einer Spiegelstruktur sein.
Weiterhin kann zwischen dem Träger 202 und der optisch aktiven Struktur 116 und optoelektronischen Struktur 106 ein Wellenleiter 102 ausgebildet sein, so dass die optisch aktive Struktur 116 und die optoelektronische Struktur 106 optisch miteinander gekoppelt sind.
Der Träger 202 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein. Ein Träger 202, der einen mechanisch rigiden Bereich und einen mechanisch flexiblen Bereich aufweist, kann beispielsweise strukturiert sein,
beispielsweise indem der rigide Bereich und der flexible Bereich eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Ein mechanisch flexibler Träger 202 oder der mechanisch flexible Bereich kann beispielsweise als eine Folie
ausgebildet sein, beispielsweise eine Kunststofffolie,
Metallfolie oder ein dünnes Glas. Auf oder über dem Träger 202 ist der elektrisch aktive
Bereich der optoelektronischen Struktur 106 ausgebildet. Der elektrisch aktive Bereich kann als der Bereich der
optoelektronischen Struktur 106 verstanden werden, in dem ein elektrischer Strom zum Betrieb der optoelektronischen
Struktur 106 fließt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich die erste Elektrode 210, die zweite Elektrode 214 und die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 aufweisen, wie sie im Folgenden noch näher erläutert werden.
Auf oder über dem Träger 202 kann optional eine
Barriereschicht 230 angeordnet sein, beispielsweise auf der Seite der organisch funktionellen Schichtenstruktur 212 und/oder auf der Seite, die der organisch funktionellen
Schichtenstruktur 212 abgewandt ist (dargestellt) . Die
Auskoppelschicht 230 kann auch als Barriereschicht 230 bezeichnet werden.
Die Ein-/Auskoppelschicht kann eine Matrix und darin verteilt Streuzentren aufweisen, wobei der schichtdickengemittelte Brechungsindex der Ein-/Auskoppelschicht größer ist als der schichtdickengemittelte Brechungsindex der optoelektronischen Struktur 102.
Auf oder über der Barriereschicht 230 kann eine weitere
Abdeckung (nicht dargestellt) vorgesehen sein und/oder die Barriereschicht 230 als eine weitere Abdeckung ausgebildet sein, beispielsweise als eine Kavitätsglasverkapselung .
Die erste Elektrode 210 ist auf oder über dem Träger 202 ausgebildet .
Die erste Elektrode 210 kann als Anode, also als
löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode. Die erste Elektrode 210 kann ein erstes elektrisches
Kontaktpad 108 aufweisen oder damit elektrisch verbunden sein, an das ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist. Ein Kontaktpad kann auch als ein Kontaktbereich bezeichnet werden, an dem ein Ausbilden einer elektrischen Verbindung möglich ist. Das erste elektrische Potential kann
beispielsweise das Massepotential oder ein anderes
vorgegebenes Bezugspotential sein. Das erste elektrische Potential kann bereitgestellt werden von einer Energiequelle (siehe Fig.3a), beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle .
Alternativ kann das erste elektrische Potential an den Träger 202 angelegt werden oder sein, wenn dieser elektrisch
leitfähig ausgebildet ist und darüber dann mittelbar an die erste Elektrode 210 angelegt werden oder sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste
Elektrode 210 und der Träger 202 transluzent oder transparent ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 210 kann aus einem elektrisch leitfähigen Stoff gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs .
Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Stoffe, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise
Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären
MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02, oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204, Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30]_2 oder Mischungen
unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen
Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Weiterhin
entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 210 ein Metall aufweisen; beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, AI, Ba, In, Cr, Mo, Ca, Sm, Ni, Nb oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Stoffe. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 210 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine
Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 210 eines oder mehrere der folgenden Stoffe
alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Stoffen aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und - teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus Kohlenstoff- Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner kann die erste Elektrode 210 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide aufweisen.
In dem Fall, dass die erste Elektrode 210 ein Metall aufweist oder daraus gebildet ist, kann die erste Elektrode 210 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann die erste Elektrode 210 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 210 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann für den Fall, dass die erste Elektrode 210 ein leitfähiges transparentes Oxid (TCO) aufweist oder daraus gebildet ist, die erste Elektrode 210 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von
ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm.
Ferner kann für den Fall, dass die erste Elektrode 210 aus beispielsweise einem Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff- Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder aus Graphen-Schichten und Kompositen gebildet werden, die erste Elektrode 210 beispielsweise eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 2000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von
ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
Die erste Elektrode 210 kann mit einer elektrischen
Verbindungsschicht 222 körperlich und elektrisch verbunden sein . Die elektrische Verbindungsschicht 222 kann im geometrischen Randbereich des optisch aktiven Bereiches 206 der
optoelektronischen Struktur 106 auf oder über dem Träger 202 ausgebildet sein, beispielsweise seitlich neben der ersten Elektrode 210.
Die elektrische Verbindungsschicht 222 kann die elektrische Verbindung der ersten Elektrode 210 in den geometrischen Randbereich des optoelektronischen Bauelementes zu einem Kontaktpad 232 verschieben (nicht dargestellt) .
In einem Ausführungsbeispiel kann die elektrische
Verbindungsschicht 222 optisch transparent, transluzent oder opak ausgebildet sein. Die elektrische Verbindungsschicht 222 kann als Stoff oder Stoffgemisch einen Stoff oder ein Stoffgemisch gemäß einer der Ausgestaltungen der Elektroden 210, 214 aufweisen oder daraus gebildet sein.
Auf oder über der ersten Elektrode 210 ist eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 ausgebildet. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 eine Schichtdicke
aufweisen von maximal ungefähr 1,5 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 einen Stapel von mehreren direkt übereinander angeordneten organisch funktionellen Teilstrukturen aufweisen. Die organisch funktionellen Teilstrukturen können
beispielsweise mittels einer Ladungsträgerpaarerzeugungs- Schichtenstruktur (charge generating layer CGL) voneinander getrennt sein. Jede organisch funktionelle Teilstruktur kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1,5 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 kann beispielsweise einen Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander angeordneten organisch funktionellen
Teilstrukturen aufweisen, in welchem Fall beispielsweise organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 eine
Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 3 ym.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 bzw. eine organisch funktionelle Teilstruktur kann eine oder mehrere Lochleitungsschicht (en) aufweisen.
Eine Lochleitungsschicht kann auch als Lochtransportschicht oder Elektronenblockadeschicht bezeichnet werden. Die Lochtransportschicht kann auf oder über der ersten
Elektrode 210 ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden, sein .
Die Emitterschicht kann auf oder über der
Lochtransportschicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden sein.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 bzw. eine organisch funktionelle Teilstruktur kann eine oder mehrere Emitterschichten aufweisen (nicht dargestellt) . Eine
Emitterschicht kann auch als eine elektrolumineszierende Schicht bezeichnet werden.
Eine Emitterschicht kann beispielsweise ein fluoreszierendes und/oder phosphoreszierendes Material aufweisen oder daraus gebildet sein.
Bei einer Emitterschicht, die ein fluoreszierendes bzw.
phosphoreszierendes Emittermaterial aufweist, kann das
Emittermaterial in einem Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise verteilt oder gelöst. Die Emittermaterialien der Emitterschicht (en) der optoelektronischen Struktur 106 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass die optoelektronische Struktur 106 Weißlicht emittiert.
Die Emitterschicht (en) kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot)
emittierende Emittermaterialien aufweisen, alternativ
kann/können die Emitterschicht (en) auch aus mehreren
Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht, einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht .
Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der mittels dieser Schichten erzeugten Primäremission ein
wellenlängenkonvertierendes Material anzuordnen, dass die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine
Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die
Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Die eine oder mehreren elektrolumineszierenden Schichten kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere
Moleküle („small molecules") oder eine Kombination dieser Stoffe aufweisen. Polymeremitter können beispielsweis mittels eines nasschemischen Verfahrens als Emitterschicht
ausgebildet werden, beispielsweise mittels eines
AufSchleuderverfahrens (auch bezeichnet als Spin Coating) . Beispiele für Emittermaterialien, die in der
optoelektronischen Struktur 106 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht (en) eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2 , 5-substituiertes Poly-p- phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise
Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic
(Bis(3,5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2-carboxypyridyl) - iridium III), grün phosphoreszierendes Ir (ppy) 3 (Tris (2- phenylpyridin) iridium III), rot phosphoreszierendes Ru (dtb- bpy) 3*2 (PF6) (Tris [ 4 , 4 ' -di-tert-butyl- (2,2')- bipyridin] ruthenium (III) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4, 4-Bis [4- (di-p-tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA ( 9, 10-Bis [N, -di- (p-tolyl) - amino ] anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4- Dicyanomethylen) -2-methyl-6-j ulolidyl- 9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein.
Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels eines thermischen Verdampfens, eines
Atomlagenabscheideverfahren und/oder eines
Moleküllagenabscheideverfahrens abscheidbar .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 eine oder mehrere
elektrolumineszierende Schichten aufweisen, die als
Lochtransportschicht ausgebildet ist oder sind, so dass beispielsweise eine effektive Löcherinjektion in eine
elektrolumineszierende Schicht oder einen
elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 bzw. eine organisch funktionelle Teilstruktur kann eine oder mehrere Elektronenleitungsschichten aufweisen .
Die Elektronentransportschicht kann auf oder über der
Emitterschicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden. Eine Elektronenleitungsschicht kann auch als
Elektronentransportschicht oder Lochblockadeschicht
bezeichnet werden. Dadurch kann in der optoelektronischen Struktur 106 eine effektive Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht werden . Als Stoff für die Lochtransportschicht können beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder Polyethylendioxythiophen verwendet werden.
Auf oder über der organisch funktionellen Schichtenstruktur 212 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organisch funktionellen Schichtenstrukturen kann eine zweite Elektrode 214 ausgebildet sein.
Die zweite Elektrode 214 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 210 ausgebildet sein.
Die zweite Elektrode 214 kann als Anode, also als
löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die erste
Elektrode 210 und die zweite Elektrode 214 beide transluzent oder transparent ausgebildet. An die zweite Elektrode 214 ist ein zweites elektrisches Potential anlegbar. Das zweite elektrische Potential ist unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential. Das zweite elektrische Potential kann von der gleichen
Energiequelle bereitgestellt werden wie das erste elektrische Potential (siehe Fig.3a).
Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
Die zweite Elektrode 214 kann mit einem elektrischen
Kontaktpad 232 körperlich und elektrisch verbunden sein. Im geometrischen Randbereich des optoelektronischen
Bauelementes 100 kann die optoelektronische Struktur 106 derart ausgebildet sein, dass Kontaktpads 232 zum
elektrischen Kontaktieren der optoelektronischen Struktur 106 ausgebildet sind, beispielsweise indem elektrisch leitfähige Schichten, beispielsweise elektrische Verbindungsschichten
222, Elektroden 210, 214 oder Kontaktpads 232 im Randbereich des optoelektronischen Bauelementes 100 wenigstens teilweise freiliegen . Die Kontaktpads 232 können als Stoff oder Stoffgemisch einen Stoff oder ein Stoffgemisch einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 210 und/oder der zweiten Elektrode 214 aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise als eine Metallschichtenstruktur mit wenigstens einer Chrom-Schicht und wenigstens einer Aluminium-Schicht, beispielsweise Chrom- Aluminium-Chrom (Cr-Al-Cr) ; oder Molybdän-Aluminium-Molybdän (Mo-Al-Mo) , Silber-Magnesium (Ag-Mg) , Aluminium, Cr-Al-Mo, Cr-Al-Ni/Nb. Die Kontaktpads 232 können beispielsweise eine Kontaktfläche, ein Pin, eine flexible Leiterplatine, eine Klemme, eine
Klammer oder ein anderes elektrisches Verbindungsmittel aufweisen oder derart ausgebildet sein. In einem Ausführungsbeispiel können die Kontaktpads 232 optisch transparent, transluzent oder opak ausgebildet sein. Die zweite Elektrode 214 ist mittels einer elektrischen
Isolierung 204 von der ersten Elektrode 210 elektrisch isoliert. Die elektrische Verbindungsschicht 222 ist mittels einer weiteren elektrischen Isolierung 204 elektrisch von der zweiten Elektrode 214 isoliert.
Eine elektrische Isolation 204 kann jedoch auch optional sein, beispielsweis beim Ausbilden der optoelektronischen Struktur 106 mit einem geeigneten Maskenprozess .
In einem Ausführungsbeispiel kann die elektrische Isolation 204 optisch transparent, transluzent oder opak ausgebildet sein . Die elektrischen Isolierungen 204 können derart ausgebildet sein, dass ein Stromfluss zwischen der ersten Elektrode 210 und der zweiten Elektrode 214 verhindert wird.
Der Stoff oder das Stoffgemisch der elektrischen Isolierung kann beispielsweise ein Überzug oder ein Beschichtungsmittel, beispielsweise ein Polymer und/oder ein Lack sein. Der Lack kann beispielsweise einen in flüssiger oder in pulverförmiger Form aufbringbaren Beschichtungsstoff aufweisen,
beispielsweise ein Polyimid aufweisen oder daraus gebildet sein.
Die elektrischen Isolierungen 204 können beispielsweise lithografisch oder mittels eines Druckverfahrens aufgebracht oder ausgebildet werden, beispielsweise strukturiert. Das Druckverfahren kann beispielsweise einen Tintenstrahl-Druck ( Inkj et-Printing) , einen Siebdruck und/oder ein Tampondruck ( Pad-Printing) aufweisen.
Auf oder über der zweiten Elektrode 214 kann eine
Barriereschicht 208 angeordnet sein derart, dass die zweite Elektrode 214, die elektrischen Isolierungen 204 und die organisch funktionelle Schichtenstruktur 212 von der Barriereschicht 208 umgeben sind, d.h. in Verbindung von Barriereschicht 208 mit dem Träger 202 eingeschlossen sind.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsbeispielen auch ganz auf eine Barriereschicht 208 verzichtet werden kann. In solch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement beispielsweise eine weitere Verkapselungsstruktur aufweisen, wodurch eine Barriereschicht 208 optional werden kann, beispielsweise eine Abdeckung, beispielsweise eine Kavitätsglasverkapselung oder metallische Verkapseiung .
Die Barriereschicht oder die einzelnen Teilschichten der Barriereschicht können als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die
Barriereschicht transluzent oder transparent ausgebildet sein .
Auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich, beispielsweise auf oder über der Barriereschicht 208, ist eine
KlebstoffSchicht 224 bzw. Haftschicht 224 angeordnet derart, dass die Haftschicht 224 den elektrisch aktiven Bereich flächig und hermetisch bezüglich schädlicher Umwelteinflüsse abdichtet, beispielsweise die Diffusionsrate von Wasser und/oder Sauerstoff zu der Barriereschicht 208 hin reduziert.
Die Haftschicht 224 kann transluzent und/oder transparent ausgebildet sein. Die Haftschicht 224 kann eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 ym aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren ym.
Die Haftschicht 224 kann beispielsweise einen Laminations- Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein.
Die Haftschicht 224 kann einen Brechungsindex aufweisen, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung 226. Eine solche Haftschicht 224 kann beispielsweise einen niedrigbrechenden Klebstoff aufweisen, beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. Die Haftschicht 224 kann jedoch auch einen hochbrechenden Klebstoff aufweisen, der beispielsweise hochbrechende, nichtstreuende Partikel aufweist und einen mittleren
Brechungsindex aufweist, der ungefähr dem mittleren
Brechungsindex der organisch funktionellen Schichtenstruktur entspricht, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,7 bis ungefähr 2,0 oder größer.
Weiterhin können mehrere unterschiedliche Klebstoffe in der Haftschicht 224 vorgesehen sein, die eine
Kleberschichtenfolge bilden, beispielsweise eine zweite
Haftschicht ausbilden.
In die Haftschicht 224 können noch streuende Partikel
hinsichtlich der internen und/oder externen
elektromagnetischen Strahlung eingebettet sein. Die Partikel können zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können als streuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel
vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B.
Siliziumoxid (S1O2), Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO),
Galliumoxid (Ga20x) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen
Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel ,
Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel , oder
dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 214 und der Haftschicht 224 noch eine elektrisch isolierende Schicht (nicht dargestellt)
aufgebracht werden oder sein, beispielsweise SiN, SiOx, SiNOx, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 ym, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 1 ym, um elektrisch instabile Stoffe zu schützen, beispielsweise während eines nasschemischen Prozesses.
Auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich, beispielsweise wenigstens teilweise auf oder über dem optisch aktiven
Bereich 206 und/oder wenigstens teilweise auf oder über dem optisch inaktiven Bereich, kann eine Getter-Schicht
angeordnet sein (nicht dargestellt) . Die Getterschicht kann beispielsweise in der Haftschicht 224 eingebettet sein derart, dass die Getter-Schicht keine Oberfläche zu Luft aufweist. Dadurch kann die Getter-Schicht den elektrisch aktiven Bereich hermetisch bezüglich schädlicher
Umwelteinflüsse abdichten, beispielsweise die Diffusionsrate von Wasser und/oder Sauerstoff zu der Barriereschicht 208 und/oder dem elektrisch aktiven Bereich hin reduzieren.
Der optisch aktive Bereich 206 kann wenigstens teilweise frei von Getter-Schicht sein, beispielsweise wenn die Getter- Schicht opak ausgebildet ist und der optisch aktive Bereich 206 transparent und/oder transluzent ausgebildet ist.
Weiterhin kann der optisch aktive Bereich 206 wenigstens teilweise frei von Getter-Schicht sein um Getter-Schicht einzusparen.
Weiterhin kann die Getter-Schicht gemäß einer der
Ausgestaltungen der Haftschicht 224 ausgebildet sein. Auf oder über der Haftschicht 224 ist wenigstens teilweise eine Abdeckung 226 angeordnet. Die Abdeckung 226 kann beispielsweise mittels der Haftschicht 124 auf oder über die Barriereschicht 208 aufgeklebt sein, beispielsweise auflaminiert sein. Die Abdeckung 226 kann beispielsweise als eine Glasabdeckung, eine Metallabdeckung und/oder Kunststoffabdeckung ausgebildet sein .
Die Abdeckung 226 kann beispielsweise strukturiert sein, beispielsweise als ein Kavitätsglas .
Die Barriereschicht 208 und/oder die Abdeckung 226
können/kann derart ausgebildet sein, dass die
eingeschlossenen Schichten hermetisch bezüglich schädlicher Umwelteinflüsse abgedichtet sind, beispielsweise hinsichtlich Wasser und/oder Sauerstoff.
In einer Ausgestaltung kann die Abdeckung 226, beispielsweise aus Glas, beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl, glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des optoelektronischen Bauelementes 100 mit der Barriereschicht 208 aufgebracht werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann die
Abdeckung 226 und/oder die Haftschicht 224 einen
Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von 1,55 aufweisen. Neben der optoelektronischen Struktur 106 ist eine optisch aktive Struktur 116 auf oder über dem Träger 202 ausgebildet. Eine optisch aktive Struktur 116 kann einen optisch aktiven Bereich 236 aufweisen und beispielsweise als eine Fotodiode 116 oder ein Fotoleiter 116 ausgebildet sein.
Der optisch aktive Bereich 236 der optisch aktiven Struktur
2
116 kann eine Fläche m einem Bereich von ungefähr 0,5 cm bis ungefähr 250 cm aufweisen, beispielsweise größer
2
ungefähr 1 cm .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird
elektromagnetische Strahlung 112, die von der
optoelektronischen Struktur 106 bereitgestellt wird, durch den Wellenleiter 102, beispielsweise den transmittierenden Träger 202, in den optisch aktiven Bereich 206 der optisch aktiven Struktur 116 eingekoppelt.
In einem Ausführungsbeispiel (Fig.2a) kann die optisch aktive Struktur 116 gemäß einer der Ausgestaltungen der
optoelektronischen Struktur 106 ausgebildet sein,
beispielsweise als eine organische Fotodiode. Eine
optoelektronische Struktur kann als optisch aktive Struktur betrieben werden, indem die optoelektronische Struktur rückwärts betrieben wird.
In einem Ausführungsbeispiel, indem der Flächenleitwert der organisch funktionellen Schichtenstruktur gering ist, kann die optisch aktive Struktur 116 und die optoelektronische Struktur 106 dadurch ausgebildet werden, dass wenigstens eine der Elektroden lateral strukturiert wird derart, dass zwei vereinzelte, elektrisch isolierte Elektroden ausgebildet werden, beispielsweise mittels eines Ausbildens einer
Grabenstruktur in einer der Elektroden. D.h. die anderen Schichten der optisch aktiven Struktur 116 und der
optoelektronischen Struktur 106 können gleich sein. Es können jedoch außer einer der Elektroden auch weitere Schichten in der Grabenstruktur vereinzelt werden.
In einem Ausführungsbeispiel (Fig.2b) kann die optisch aktive Struktur 116 als ein Fotoleiter 234 ausgebildet sein, bei dem der elektrische Widerstand bzw. der elektrische Leitwert mittels einer einfallenden elektromagnetischen Strahlung geändert werden kann. Mit anderen Worten: Die optisch aktive Struktur 116 kann einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein, dessen elektrischer Widerstand bzw. elektrische
Leitfähigkeit sich mit der Leuchtdichte der einfallenden elektromagnetischen Strahlung ändert. Der Fotoleiter 234 kann zwei oder mehr elektrisch Kontakte 228 einer Polarität aufweisen, beispielsweise
elektronenleitend oder lochleitend.
Der Fotoleiter 234 kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, welches elektromagnetische Strahlung 108, 112 absorbieren kann und daraus ein auslesbares Mess-Signal bildet. Ein auslesbares Mess-Signal kann beispielsweise die Änderung eines elektrischen Widerstandes, einer elektrischen Leitfähigkeit, einer Induktivität, einer elektrischen
Kapazität oder einer Fluoreszenz sein.
Der Fotoleiter 234 kann das gleiche oder eine anderes
Material aufweisen als die optoelektronische Struktur. Mittels der Barriereschicht 208, der Haftschicht 224 und/oder der Abdeckung 226 auf oder über der optisch aktiven Struktur 116 und der optoelektronischen Struktur 106 können diese verkapselt werden. Dadurch kann eine monolithische
Integration von optisch aktiver Struktur 116 und
optoelektronischer Struktur 106 auf einem gemeinsamen Träger 202 realisiert sein.
Die optoelektronische Struktur 106 kann von der optisch aktiven Struktur 116 elektrisch isoliert sein, beispielsweise indem die optisch aktive Struktur 116 eine dritte Elektrode 216 und eine vierte Elektrode 220 aufweist.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann der Wellenleiter 102 als Abdeckung 226 und/oder Träger 202 der optisch aktiven Struktur 116 und der optoelektronischen Struktur 106
ausgebildet sein. In verschiedenen Ausgestaltungen können die optoelektronische Struktur 106 und/oder die optisch aktive Struktur 116 mittels einer optischen Kopplungsstruktur mit dem Wellenleiter 102 optisch verbunden sein, beispielsweise gemäß einer der
Ausgestaltungen der Barriereschicht 208 oder der Haftschicht 224.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann die Auskoppelschicht 230 derart ausgebildet oder strukturiert sein, dass die
Auskoppelschicht 230 eine Auskopplung von elektromagnetischer Strahlung 110 aus dem Wellenleiter 102 lediglich im optisch aktiven Bereich 206 der optoelektronischen Struktur 106 erhöht, beispielsweise indem der Wellenleiter 102 und/oder der Träger 202 im optisch aktiven Bereich 236 der optisch aktiven Struktur 116 frei ist von Auskoppelschicht 230.
Die elektrooptische Struktur 104 kann eines oder mehrere elektrooptische Bauelemente 104a, b aufweisen. Ein elektrooptisches Bauelement 104a, b kann als eine
farbige, matte, silberne und/oder diffuse Struktur
ausgebildet sein, deren Transmissionsgrad elektrisch
einstellbar ist. Der Transmissionsgrad kann mittels eines Änderns der Reflektivität und/oder der Absorption des
elektrooptischen Bauelementes 104a, b eingestellt werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein
elektrooptisches Bauelement 104a, b als ein elektrisch schaltbarer Spiegel mit durchstimmbarer Reflektivität
ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Durchstimmen der Reflektivität elektrochrom-elektrisch, gasochrom oder thermochrom erfolgen. Ein elektrisch
schaltbarer Spiegel mit durchstimmbarer Reflektivität kann derart ausgebildet werden, wie er beispielsweise beschrieben ist in DE10031294A1 ; DE102007022090A1.
Eine elektrisch schaltbare Blende mit durchstimmbarer
Transmission oder ein elektrisch schaltbarer Filter mit durchstimmbarer Absorption kann derart ausgebildet werden, wie sie beispielsweise beschrieben sind in: J.Jacobsen et al., IBM System Journal 36 (1997) 457-463; B.Comiskey et al . Nature 394 (1998) 253-255; WOl 99803896A1 ; WOl 99841899A1 ;
WO2010064165A1; W02009053890A2 ; EP1601030A2.
Das elektrooptische Bauelement 104a, b kann derart
ausgebildet sein, dass mittels eines Anlegens eines
Steuersignals an das elektrooptische Bauelement 104a, b die optischen Eigenschaften des elektrooptischen Bauelements
104a, b verändert werden, beispielsweise die Transmission, die Absorption und/oder die Reflexion von elektromagnetischer Strahlung durch/in/von dem elektrooptischen Bauelement
104a, b. Ein Steuersignal kann beispielsweise die Änderung einer an das elektrooptische Bauelement 104a, b angelegten Spannung oder eine Änderung der Stromstärke durch das elektrooptische Bauelement 104a, b sein. Die optischen
Eigenschaften des transmittierenden Bauelementes können beispielsweise in einem Bereich von 0 % (keine Änderung) bis 100 % (vollständige Änderung) verändert werden. Ein Ändern der transmittierenden elektromagnetischen Strahlung kann auch ein Ändern der Polarisationsrichtung der transmittierenden elektromagnetischen Strahlung sein, beispielsweise für den Fall, dass die optisch aktive Struktur wenigstens eine
Vorzugsrichtung der Polarisation aufweist hinsichtlich eines Aufnehmens von elektromagnetischer Strahlung.
Ein elektrooptisches Bauelement 104a, b kann derart
ausgebildet sein, dass sich die optischen Eigenschaften des elektrooptischen Bauelement abrupt, d.h. instantan, diskret, unstetig; mit dem Anlegen eines Steuersignals an das
elektrooptische Bauelement 104a, b ändern. Ein
elektrooptisches Bauelement 104a, b kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass sich die optischen Eigenschaften des elektrooptischen Bauelement kontinuierlich, d.h. fließend, stetig; mit dem Anlegen eines Steuersignals an das
elektrooptische Bauelement ändern. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein elektrooptisches Bauelement 104a, b als Folie ausgebildet sein und auf oder über die optisch aktive Struktur 116 aufgebracht werden, beispielsweise aufgeklebt werden, beispielsweise mit einem Klebstoff oder einer Haftschicht gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Klebstoff der zum Aufkleben eines elektrooptischen Bauelementes 104a, b verwendet wird, außerdem als Auskoppelschicht ausgebildet sein (siehe oben) .
Fig.3a, b zeigen schematische Darstellung zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen . Das optoelektronische Bauelement 100 (Fig.3a) gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltung kann mittels einer
Steuervorrichtung 302 mit einer externen Energiequelle verbunden sein - in Fig.3a dargestellt als Verbindungen 304. Mit der Steuervorrichtung 302 können die optoelektronische Struktur 106 (in Fig.3a dargestellt mittels der Verbindung 306) und die Mess-Struktur 114 elektrisch verbunden sein. Bei der Mess-Struktur 114 können die optisch aktive Struktur 116 (in Fig.3a dargestellt mittels der Verbindung 312) und die elektrooptischen Bauelemente 104a, b (in Fig.3a dargestellt mittels der Verbindung 308, 310) der elektrooptischen
Struktur 104 mit der Steuervorrichtung 302 elektrisch
verbunden sein. Die Steuervorrichtung 302 kann derart ausgebildet sein, dass die optoelektronische Struktur 106 und die elektrooptische Struktur 104 mit einer elektrischen Spannung oder einem elektrischen Strom versorgt werden. Dadurch kann bei der elektrooptischen Struktur 104 der Transmissionsgrad
eingestellt werden und bei der optoelektronischen Struktur 106 eine oder mehrere optische Eigenschaft (en) der
bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung 110
eingestellt werden. Die Steuervorrichtung 302 kann derart ausgebildet sein, dass die optoelektronische Struktur 106 unabhängig von der elektrooptischen Struktur 104 angesteuert werden kann. Eine einstellbare optische Eigenschaft kann beispielsweise die Polarisation, die Intensität, der Farbort, die
Farbvalenz, die Helligkeit, die Sättigung, die Farbe oder die Abstrahlcharakteristik sein. Zu einem Ändern einer optischen Eigenschaft kann es notwendig sein mehrere andere optische Eigenschaften zu ändern, beispielsweise bei einem Ändern der Farbvalenz .
Die optisch aktive Struktur 116 kann mit dem Signaleingang der Steuervorrichtung 302 verbunden sein. Die
elektromagnetische Strahlung 112, 108a, c, die von der optisch aktiven Struktur 116 aufgenommen wird, kann eine elektrische Spannung über den Elektroden 216, 220 erzeugen. Diese kann als Mess-Signal an die Steuervorrichtung 302 als Eingang-Signal übermittelt werden, beispielsweise verstärkt. Dadurch kann in Abhängigkeit des ermittelten Mess-Signals der optisch aktiven Struktur 116 der Betriebsmodus der
optoelektronischen Struktur 106 und der elektrooptischen Struktur 104 von einem ersten Betriebsmodus hin zu einem zweiten Betriebsmodus verändert werden. Das Verändern des Betriebsmodus kann beispielsweise bewirken, dass eine
einstellbare optische Eigenschaft der bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung 110 zu einer optischen
Zieleigenschaft hin verändert wird. Ein solches Ändern einer einstellbaren optischen Eigenschaft kann beispielsweise ein Ändern des Farbortes einer bereitgestellten
elektromagnetischen Strahlung 110 im Tageslauf der Sonne in dem Raum sein, in dem das optoelektronische Bauelement betrieben wird. Die Ursache für das Ändern des Transmissionsgrades der elektrooptischen Struktur 104 kann abhängig von der
Ausgestaltung der elektrooptischen Struktur 104 sein, beispielsweise ein Ändern eines elektrischen Feldes in dem elektrooptischen Bauelement.
Bei mehreren optoelektronischen Bauelementen in einem Raum kann die Steuervorrichtung eine Vorrichtung aufweisen, die eine Rückkopplung diffus reflektierter elektromagnetischer Strahlung im Mess-Signal der externen elektromagnetischen Strahlung reduziert. Zur Veranschaulichung des Betriebs der Mess-Struktur 114 wird angenommen, dass die optoelektronische Struktur 106 eines transparenten optoelektronischen Bauelementes 100 in einem Konstantstrom-Modus betrieben wird und die elektrooptische Struktur 104 zwei elektrisch schaltbare Spiegel 104a, b aufweist. Das Ansteuern der elektrisch schaltbaren Spiegel
104a, b kann beispielsweise mittels Pulsamplitudenmodulation (PAM) , Pulsweitenmodulation (PWM) und/oder
Pulsfrequenzmodulation (PFM) erfolgen. Bei einer hohen
Reflektivität 320 der elektrisch schaltbaren Spiegel 104a, b ist der Transmissionsgrad für elektromagnetische Strahlung durch den Spiegel gering. Ein elektrisch schaltbarer Spiegel mit einer hohen Reflektivität kann beispielsweise spiegelnd sein und ein elektrisch schaltbarer Spiegel mit geringer Reflektivität beispielsweise transluzent sein.
Bei einer elektrooptischen Struktur 104 mit zwei oder mehr elektrooptischen Bauelementen 104a, b können die
elektrooptischen Bauelemente 104a, b gleich oder
unterschiedlich angesteuert werden (Fig.3b). Fig.3b soll zur Veranschaulichung der Reflektivität 320 zweier elektrisch schaltbarer Spiegel 104a, b zu
unterschiedlichen Zeiten 322 dienen. Zur Kontrolle der
Strahlungsdichte der bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung 110 kann in regelmäßigen Abständen ein Messzyklus an der optisch aktiven Struktur 116 durchgeführt werden. Ein Messzyklus kann mehrere Betriebsmodi der elektrisch
schaltbaren Spiegel aufweisen. Bei diskreten Einstellungen des Transmissionsgrades der elektrisch schaltbaren Spiegel 104a, b sind unterschiedliche Betriebsmodi 324, 326, 328, 330 möglich, die nachfolgend beschrieben werden.
Bei einem ersten Betriebsmodus 324 können beide elektrisch schaltbaren Spiegel 104a, b der elektrooptischen Struktur 114 eine hohe Reflektivität aufweisen. Dadurch ist der
Transmissionsgrad für externe elektromagnetische Strahlung zu der optisch aktiven Struktur 116 im ersten Betriebsmodus 324 minimal. Dadurch kann mittels der optisch aktiven
Struktur 116 die interne elektromagnetische Strahlung 112 ermittelt werden. Bei einem Vergleich des ermittelten Mess- Signals der optisch aktiven Struktur 116 mit älteren Mess- Signalen kann die Alterung der optoelektronischen Struktur 106 ermittelt werden. Die älteren Mess-Signale können
beispielsweise in einem elektronischen Speicher der
Steuervorrichtung 302 hinterlegt sein. Bei einem Altern der optoelektronischen Struktur 106 kann beispielsweise die
Helligkeit abnehmen. Mittels eines Erhöhens der
Betriebsspannung oder des Betriebsstromes der
optoelektronischen Struktur 106 aufgrund der ermittelten Alterung der optoelektronischen Struktur 106 können die optischen Eigenschaften während des Betriebs des
optoelektronischen Bauelementes 100 ungefähr konstant
gehalten werden.
Beim zweiten Betriebsmodus 326 kann der erste elektrisch schaltbare Spiegel 104a eine hohe Reflektivität und der zweite elektrisch schaltbare Spiegel 104b eine geringe
Reflektivität aufweisen. Beim zweiten Betriebsmodus 326 kann beispielsweise die in der optisch aktiven Struktur 116 aufgenommene elektromagnetische Strahlung ermittelt werden, die die von unten auf die optisch aktive Struktur 116 einfallende elektromagnetische Strahlung 108c und die interne elektromagnetische Strahlung 112 aufweist. Mittels einer Auswertung des ermittelten Mess-Signals im ersten
Betriebsmodus 324 und dem ermittelten Mess-Signal im zweiten Betriebsmodus 326 kann beispielsweise die Strahlungsdichte der externen elektromagnetischen Strahlung 108c von unten ermittelt werden. Dies kann dann zum Regeln der optischen Eigenschaften der optoelektronischen Struktur 106 verwendet werden. Beispielsweise kann bei einer hohen Strahlungsdichte der externen elektromagnetischen Strahlung 108 die
Strahlungsdichte der bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung 110 reduziert werden. Die Reduktion der
bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung 110 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Steuervorrichtung 302 den Betriebstrom oder die Betriebsspannung der
optoelektronischen Struktur 106 reduziert.
Beim dritten Betriebsmodus 328 kann der zweite elektrisch schaltbare Spiegel 104b eine hohe Reflektivität und der erste elektrisch schaltbare Spiegel 104a eine geringe Reflektivität aufweisen. Beim dritten Betriebsmodus 328 kann beispielsweise die in der optisch aktiven Struktur 116 aufgenommene
elektromagnetische Strahlung ermittelt werden, die die von oben auf die optisch aktive Struktur 116 einfallende
elektromagnetische Strahlung 108a und die interne
elektromagnetische Strahlung 112 aufweist. Mittels einer Auswertung des ermittelten Mess-Signals im ersten
Betriebsmodus 324 und dem ermittelten Mess-Signal im dritten Betriebsmodus 328 kann beispielsweise die Strahlungsdichte der externen elektromagnetischen Strahlung 108a von oben ermittelt werden. Dies kann dann zum Regeln der optischen Eigenschaften der optoelektronischen Struktur 106 verwendet werden. Beispielsweise kann bei einer hohen Strahlungsdichte der externen elektromagnetischen Strahlung 108 die
Strahlungsdichte der bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung 110 reduziert werden.
Bei einem vierten Betriebsmodus 330 können beide elektrisch schaltbaren Spiegel 104a, b eine geringe Reflektivität aufweisen. Beim vierten Betriebsmodus 330 kann beispielsweise die in der optisch aktiven Struktur 116 aufgenommene
elektromagnetische Strahlung ermittelt werden, die die extern auf die optisch aktive Struktur 116 einfallende
elektromagnetische Strahlung 108a, c und die interne elektromagnetische Strahlung 112 aufweist. Die vierte Messung kann als Kontrollmessung der vorhergenannten Betriebsmodi 324, 326, 328 verwendet werden. Weiterhin können die beschriebenen Betriebsmodi 324, 326, 328, 330 bei einer optisch inaktiven optoelektronischen
Struktur 106 durchgeführt werden.
Beim ersten Betriebsmodus mit optisch inaktiver
optoelektronischer Struktur 106 kann dadurch der Dunkelstrom bzw. das Hintergrundsignal des optoelektronischen
Bauelementes 100 ermittelt werden.
Beim zweiten Betriebsmodus und dritten Betriebsmodus mit optisch inaktiver optoelektronischer Struktur 106 können die Anteile der externen elektromagnetischen Strahlung ermittelt werden, die von oben und unten auf die optisch aktive
Struktur 116 einfallen. Beim vierten Betriebsmodus mit optisch inaktiver
optoelektronischer Struktur 106 kann der Dunkelstrom bzw. das Hintergrundsignal des Raumes ermittelt werden, indem das optoelektronische Bauelement 100 betrieben wird. Aus der Messung im ersten Betriebsmodus 324, im zweiten
Betriebsmodus 326 bzw. im dritten Betriebsmodus 328 bei optisch aktiver optoelektronischer Struktur 106 und optisch inaktiver optoelektronischer Struktur 106 kann der Anteil an bereitgestellter elektromagnetischer Strahlung 110 ermittelt werden, der durch diffuse Reflektion im Raum, in dem das optoelektronische Bauelement 100 betrieben wird, ein Teil der externen elektromagnetischen Strahlung 108 ist. Dadurch können die optischen Eigenschaften des Raumes ermittelt werden, in dem das optoelektronische Bauelement 100 betrieben wird. Diese Information kann dann beispielsweise beim
Betreiben komplexer Beleuchtungseinrichtung mit mehreren optoelektronischen Bauelementen in einem Raum, für eine
Optimierung der Ausleuchtung des Raumes verwendet werden. Bei Einsatz des optoelektronischen Bauelementes 100 in einem Raum mit zeitweiligem Sonnenlicht kann mittels der
Steuervorrichtung 304 ein Betriebsmodus des
optoelektronischen Bauelementes derart eingestellt werden, dass bei ausreichendem Sonnenlicht die von einem
optoelektronischen Bauelement 100 bereitgestellte
elektromagnetische Strahlung 110 selbsttätig zurückgefahren wird. Ermittelt die Mess-Struktur eine Dunkelheit,
beispielsweise bei Nacht, kann die Steuervorrichtung 302 die optoelektronische Struktur 106 derart ansteuern, dass das optoelektronische Bauelement 100 den Raum ausleuchtet.
Fig.4 zeigt schematische Draufsichten verschiedener
Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Bauelementes.
Ein optoelektronisches Bauelement 100 kann gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen eine optisch aktive
Struktur 116 und eine optoelektronische Struktur 106
aufweisen.
Die optisch aktive Struktur 116 kann ein oder mehrere gleich oder unterschiedlich ausgebildete optisch aktive
(Unter- ) Strukturen 116 aufweisen, wobei eine optisch aktive Unterstruktur 116 gemäß einer der oben beschriebenen
Ausgestaltungen der optisch aktiven Struktur 116 ausgebildet sein kann.
Die optisch aktive Struktur 116 bzw. die mehreren optisch aktiven (Unter- ) Strukturen 116 können unterschiedliche
Anordnungen hinsichtlich der optoelektronischen Struktur 106 in dem optoelektronischen Bauelement 100 aufweisen,
beispielsweise am Rand der optoelektronischen Struktur 106 und/oder von der optoelektronischen Struktur 106 umgeben sein.
Mit anderen Worten: die optisch aktive Struktur 116 bzw. die mehreren optisch aktiven (Unter- ) Strukturen 116 können außerhalb der Leuchtfläche, d.h. des optisch aktiven
Bereiches 206, des optoelektronischen Bauelementes
ausgebildet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist mittels mehrerer optisch aktiver (Unter- ) Strukturen 116 eine unabhängige
Identifizierung von Vorderseitenbeleuchtung und
Rückseitenbeleuchtung des optoelektronischen Bauelementes 100 möglich .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist mittels mehrerer optisch aktiver (Unter- ) Strukturen 116 eine interne
Beleuchtung mit unterschiedlichen Schaltungen mehrerer organischer funktioneller Teilstrukturen des optisch aktiven Bereiches 206 der optoelektronischen Struktur 106 möglich.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist mittels mehrerer optisch aktiver (Unter- ) Strukturen 116 eine individuelle Beleuchtungssteuerung eines optoelektronischen Bauelementes 100 mit mehreren organisch funktionellen Teilstrukturen des optisch aktiven Bereiches 206 der optoelektronischen Struktur 106 möglich.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist mittels mehrerer optisch aktiver (Unter- ) Strukturen 116 ein Ausbilden eines Lagesensors eines optoelektronischen Bauelementes 100
möglich .
Fig.5 zeigt ein herkömmliches optoelektronisches Bauelement mit einer organischen Leuchtdiode 502, einem ersten
Fotosensor 504 und einem zweiten Fotosensor 506 auf einem gemeinsamen Träger 510.
Die organische Leuchtdiode 502 weist zwei Elektroden 514,518 mit einem organisch funktionellen Schichtensystem 516 dazwischen auf. Die gegenpoligen Bereiche sind mittels elektrischer Isolierungen 526 voneinander getrennt.
Elektrisch in Reihe geschaltete Schichten sind mittels elektrischer Verbindung 524 miteinander verbunden. Das optoelektronische Bauelement 500 ist mittels einer
Barriereschicht 528, einer KlebstoffSchicht 520 einer
Abdeckung verkapselt. Das herkömmlich optoelektronische
Bauelement 500 weist eine Auskoppelschicht 512 auf dem Träger 510 auf.
Der erste Fotosensor 506 misst das Licht, das in dem Träger 510 geführt wird, d.h. das externe Licht.
Der zweite Fotosensor 504 misst das Licht, das in dem Träger 510 geführt wird und ist dazu mit einer permanenten Abdeckung 508 hinsichtlich des externen Lichtes optisch isoliert, d.h. der zweite Fotosensor 504 misst das Licht der organischen Leuchtdiode.
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt, mit denen eine exakte automatische
Nachregelung der optoelektronischen Eigenschaften eines optoelektronischen Bauelementes mit bereits einem einzigen Fotosensor ermöglicht wird. Dadurch kann beispielsweise der Schaltungsaufwand für eine Helligkeits-nachgeregelte OLED reduziert werden. Weiterhin ermöglicht wird eine unabhängige Detektion von Umgebungslicht und Licht, das von dem
optoelektronischen Bauelement emittiert wird. Bereits ein einzelner Fotosensor kann alle Messungen alleine durchführen, wodurch die Anzahl an Fotosensoren reduziert werden kann. Weiterhin ist eine laterale Anpassung zur Detektion der internen elektromagnetischen Strahlung optional, wodurch eine Designfreiheit ermöglicht wird. Weiterhin kann die Anzahl unterschiedlicher Sensoren reduziert werden, wodurch
beispielsweise die Leuchtfläche erhöht werden kann. Mit anderen Worten: Mit nur einem Sensor kann dadurch unabhängig sowohl die interne als auch externe Rückseiten- und
Vorderseiten-Beleuchtung detektiert werden und dies dann zur aktiven Leuchtdichtekontrolle einer OLED eingesetzt werden. Weiterhin kann eine Prozessführung zum Herstellen der optoelektronischen Bauelemente ähnlich oder gleich zur herkömmlichen Prozessführung verwendet werden, beispielweise bei der OLED-Herstellung ohne Mehraufwand und ohne Mehrkosten im Vergleich zu herkömmlichen Flächenstrahlern. Weiterhin kann beispielsweise die Strahlungsleistung des
Flächenlichtelementes an externe Bedingungen und an
Alterungserscheinungen der Lichtquelle angepasst werden, wodurch Energie eingespart werden kann. Weiterhin kann eine konstante Beleuchtungsbedingung am Ort des Flächenstrahlers bzw. des Fotosensors eingestellt werden, beispielsweise in Lichtschwankungsempfindlichen Produktionsumgebungen .
Weiterhin kann beispielsweise ein automatisiertes Nachregeln der Beleuchtung mittels elektronischer Schaltungen in
Abhängigkeit der Lichtstärke des Leuchtelementes realisiert werden .

Claims

Optoelektronisches Bauelement (100), aufweisend:
eine optoelektronische Struktur (106), die zu einem Bereitstellen einer ersten elektromagnetischen Strahlung (110, 112) ausgebildet ist; und
eine Mess-Struktur (114), die zu einem Messen von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist, wobei die Mess-Struktur (114) eine optisch aktive Struktur (116) und wenigstens eine elektrooptische Struktur (104) aufweist ;
wobei die optisch aktive Struktur (116) mit der
optoelektronischen Struktur (106) optisch gekoppelt ist; wobei die optisch aktive Struktur (116) zum Aufnehmen einer elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist derart, dass die optisch aktive Struktur (116) ein Mess- Signal aus der aufgenommenen elektromagnetischen
Strahlung erzeugt, wobei die aufgenommene
elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise die erste elektromagnetische Strahlung (112) und/oder wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung (108a-d) einer externen Strahlungsquelle aufweist; und wobei die elektrooptische Struktur (104) derart
ausgebildet ist, dass sie einen einstellbaren
Transmissionsgrad aufweist, so dass der Anteil der auf die optisch aktive Struktur (116) auftreffenden zweiten elektromagnetischen Strahlung (108a-d) einstellbar ist; und
einen Wellenleiter, der derart ausgebildet ist, dass die optoelektronische Struktur (106), die optisch aktive Struktur (116) und/oder die elektrooptische Struktur (104) wenigstens teilweise hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur (116) aufgenommenen
elektromagnetischen Strahlung mit dem Wellenleiter (102) optisch gekoppelt sind/ist. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei die optoelektronische Struktur (106) wenigstens eine organisch funktionelle Schichtenstruktur (212) zwischen einer ersten Elektrode (210) und einer zweiten Elektrode (214) aufweist, wobei die organisch
funktionelle Schichtenstruktur (212) wenigstens eine elektrolumineszierende Schicht aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,
wobei die optisch aktive Struktur (116) eine organisch funktionelle Schichtenstruktur (218) mit wenigstens einer elektrolumineszierenden Schicht aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die optisch aktive Struktur (116) und die
optoelektronische Struktur (106) nebeneinander
ausgebildet sind.
5. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4,
wobei die elektrooptische Struktur (104) wenigstens eine der folgenden elektrooptischen Bauelemente (104a, b) aufweist oder als eine solche ausgebildet ist:
ein Spiegel mit elektrisch durchstimmbarer
Reflektivität ;
ein Filter mit elektrisch durchstimmbarer Absorption; und/oder
eine Blende mit elektrisch durchstimmbarer Transmission.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend:
eine Verkapselungsstruktur, wobei die
Verkapselungsstruktur derart ausgebildet ist, dass die optisch aktive Struktur (116) und die optoelektronische Struktur (106) hermetisch abgedichtet sind hinsichtlich einer Eindiffusion von Wasser und/oder Sauerstoff.
7. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 6, wobei die elektrooptische Struktur (104) auf oder über der Verkapselungsstruktur ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend:
eine Steuervorrichtung (302), wobei die
Steuervorrichtung (302) zu einem elektrischen Ansteuern der optoelektronischen Struktur (106) und/oder der elektrooptischen Struktur (104) ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 8 wobei die Steuervorrichtung (302) derart ausgebildet ist, dass sie eine optische Eigenschaft der
elektrooptischen Struktur (104) steuert.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,
wobei die Steuervorrichtung (302) derart ausgebildet ist, dass sie die erste elektromagnetische Strahlung (112) der optoelektronischen Struktur (106) in
wenigstens einem Wellenlängenbereich steuert.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei das optoelektronische Bauelement (100) als eine Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist, insbesondere als eine Flächenlichtquelle.
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelementes (100), das Verfahren aufweisend:
Bereitstellen eines Wellenleiters
Ausbilden einer optoelektronischen Struktur (106), die zu einem Bereitstellen einer ersten elektromagnetischen Strahlung (110, 112) ausgebildet wird; und Ausbilden einer Mess-Struktur (114), die zu einem Messen von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet wird, wobei das Ausbilden der Mess-Struktur (114) ein
Ausbilden einer optisch aktiven Struktur (116) und ein Ausbilden wenigstens einer elektrooptischen Struktur (104) aufweist;
wobei die optisch aktive Struktur (116) mit der
optoelektronischen Struktur (106) optisch gekoppelt wird;
wobei die optisch aktive Struktur (116) zum Aufnehmen einer elektromagnetischen Strahlung ausgebildet wird derart, dass die optisch aktive Struktur (116) ein Mess- Signal aus der aufgenommenen elektromagnetischen
Strahlung erzeugt, wobei die aufgenommene
elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise die erste elektromagnetische Strahlung (112) und/oder wenigstens eine zweite elektromagnetische Strahlung (108a-d) einer externen Strahlungsquelle aufweist; und wobei die elektrooptische Struktur (104) derart
ausgebildet wird, dass sie einen einstellbaren
Transmissionsgrad aufweist, so dass der Anteil der auf die optisch aktive Struktur (116) auftreffenden zweiten elektromagnetischen Strahlung (108a-d) einstellbar ist; und
wobei der Wellenleiter derart ausgebildet ist, und die optoelektronischen Struktur (106) und die Mess-Struktur
(114) derart ausgebildet werden, dass die
optoelektronische Struktur (106), die optisch aktive Struktur (116) und/oder die elektrooptische Struktur
(104) wenigstens teilweise hinsichtlich der in der optisch aktiven Struktur (116) aufgenommenen
elektromagnetischen Strahlung mit dem Wellenleiter (102) optisch gekoppelt sind/ist.
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