專利名稱：光電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)光電子器件，其在工作中可以發(fā)射電磁輻射。本發(fā)明的確定的實(shí)施形式的至少一個(gè)任務(wù)是提出一種具有波長轉(zhuǎn)換區(qū)域的光電 子器件，其在工作中可以以提高的效率發(fā)射電磁輻射。該任務(wù)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的主題來解決。該主題的有利的實(shí)施形式和 改進(jìn)方案表示在從屬權(quán)利要求中并且由以下的說明和附圖中得到。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的光電子器件尤其包括有機(jī)層序列，其在工作中發(fā) 射具有第一頻譜的電磁輻射；以及介電的層序列和在有機(jī)層序列發(fā)射的電磁輻射的光路中 的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域。該波長轉(zhuǎn)換區(qū)域設(shè)計(jì)為將第一波長譜的電磁輻射至少部分地轉(zhuǎn)換為具有 第二波長譜的電磁輻射。介電的層序列在有機(jī)層序列發(fā)射的電磁輻射的光路中設(shè)置在有機(jī) 層序列和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域之間，并且對(duì)于具有第三波長譜(其對(duì)應(yīng)于第二波長譜的至少一部 分)的電磁輻射是至少部分不透射的。尤其是在此觀察者可以在光電子器件工作中感知到所發(fā)射的電磁輻射。這基本上 可以對(duì)應(yīng)于通過波長轉(zhuǎn)換區(qū)域在沒有波長轉(zhuǎn)換的情況下發(fā)射的具有第一頻譜的電磁輻射 與由波長轉(zhuǎn)換區(qū)域發(fā)射的具有第二波長譜的電磁輻射的疊加。在此，在光電子器件的工作中，具有第一波長譜的電磁輻射由有機(jī)層序列發(fā)射，并 且在穿過介電的層序列之后射到波長轉(zhuǎn)換區(qū)域上。具有第一波長譜的電磁輻射至少部分地 轉(zhuǎn)換成具有第二波長譜的電磁輻射。發(fā)射具有第二波長譜的電磁輻射通常各向同性地進(jìn) 行，即在不同方向進(jìn)行。換言之，具有第二波長譜的電磁輻射的一部分朝著有機(jī)層序列和介 電的層序列的方向發(fā)射，即與具有第一波長譜的電磁輻射的光路相反地發(fā)射。因?yàn)榻殡姷膶有蛄袑?duì)于具有第三波長譜(其對(duì)應(yīng)于第二波長譜的至少一部分) 的電磁輻射是不透射的，所以轉(zhuǎn)換過的具有第二頻譜的電磁輻射不能到達(dá)有機(jī)層序列的區(qū) 域。由此，可以防止具有第二波長譜的電磁輻射在有機(jī)層序列中在能量上被吸收。通過在 有機(jī)層序列中的較小的或者被阻止的吸收，可以提高光電子器件的效率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式中，“波長譜”或者“頻譜”或者“部分頻譜”表示如下電 磁輻射的頻譜分布該電磁輻射具有帶有一個(gè)波長的至少一個(gè)頻譜成分，或者具有帶有多 個(gè)波長和/或波長范圍的多個(gè)頻譜成分。以下，當(dāng)頻譜成分和其相對(duì)強(qiáng)度在第一頻譜和第 二頻譜的情況下相同時(shí)，第一頻譜和第二頻譜是相同的，其中第一頻譜的絕對(duì)強(qiáng)度可以與 第二頻譜的絕對(duì)強(qiáng)度不同。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式中，“部分”表示頻譜的部分頻譜，例如第一頻譜的部分 頻譜。尤其是，頻譜的部分頻譜可以由該頻譜的頻譜成分的一部分構(gòu)成。此外，“部分”也可 以表示頻譜或者部分頻譜的強(qiáng)度的一部分。在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，“轉(zhuǎn)換”可以表示由波長轉(zhuǎn)換區(qū)域至少部分轉(zhuǎn)換成 具有第二頻譜的電磁輻射的、具有第一頻譜的電磁輻射的部分頻譜和第二頻譜不相同。這 尤其是意味著，第二頻譜具有如下頻譜分布該頻譜分布與具有第一頻譜的電磁輻射的部 分頻譜的頻譜分布不同。此外，波長轉(zhuǎn)換層可以具有吸收頻譜和發(fā)射頻譜，其中吸收頻譜和發(fā)射頻譜有利地是不相同的。優(yōu)選地，吸收頻譜在此包括具有第一頻譜的電磁輻射的部分頻譜，而發(fā)射頻 譜包括第二頻譜。尤其是，吸收頻譜和發(fā)射頻譜可以分別包括另外的頻譜成分，其并不包含 在具有第一頻譜或第二頻譜的電磁輻射的部分頻譜中。也就是說，在波長轉(zhuǎn)換區(qū)域中由具 有第一波長譜的電磁輻射產(chǎn)生具有第二波長譜的電磁輻射。
介電的層序列對(duì)于具有第一波長譜的電磁輻射優(yōu)選是至少部分透明的。在此，介 電的層序列對(duì)于具有第一波長譜的電磁輻射的透明度可以與相應(yīng)的入射角有關(guān)。例如，介 電的層序列對(duì)于垂直入射的具有第一波長譜的電磁輻射是透明的或者至少部分可透射的， 而其對(duì)于以確定的更扁平的角度入射的、具有第一波長譜的電磁輻射是至少部分不可透射 的。第一波長譜例如包括藍(lán)色和/或綠色波長范圍，而第二波長譜包括黃色波長范 圍。對(duì)應(yīng)于第二波長譜的至少一部分的第三波長譜因此同樣可以包括黃色波長范圍。在一個(gè)實(shí)施形式中，介電的層序列將具有第三波長譜的電磁輻射至少大部分反 射。相應(yīng)地，例如具有第一波長譜的電磁輻射可以基本上不受阻擋地從有機(jī)層序列通過介 電的層序列穿透到波長轉(zhuǎn)換區(qū)域中，而在波長轉(zhuǎn)換區(qū)域中發(fā)射或者產(chǎn)生的、具有第二或者 第三波長譜的電磁輻射被介電的層序列向外、即朝著光電子器件的發(fā)射方向反射。在另一實(shí)施形式中，介電的層序列具有帶有不同的介電常數(shù)的至少兩個(gè)層。例如， 在此所述至少兩個(gè)層的相鄰的層具有不同的折射率。通過在相鄰的層之間的折射率跳變， 可以得到電磁輻射的與波長相關(guān)的透射或者反射。例如，介電的層序列具有邊界波長，其中介電的層序列對(duì)于具有小于邊界波長的 波長的電磁輻射基本上是可透射的，而對(duì)于具有大于邊界波長的波長的電磁輻射基本上是 不可透射的。在此，邊界波長例如取決于介電的層序列的層的所使用的折射率和/或相應(yīng) 的層的相應(yīng)的層厚度。在此，尤其是會(huì)出現(xiàn)穿過介電的層序列的電磁輻射的干涉效應(yīng)。介 電的層序列例如可以根據(jù)布拉格反射器的方式來構(gòu)建或者是布拉格反射器。電磁輻射在介電的層序列上的透射或者反射無損耗地進(jìn)行，使得并不出現(xiàn)電磁輻 射的吸收。通過這種方式，可以有利地降低光電子器件在工作中的發(fā)熱。在不同的實(shí)施形式中，介電的層序列實(shí)施為薄層堆疊(Duermschichtstapel)。優(yōu) 選的是，相應(yīng)的層具有小于IOOnm的厚度。在不同的實(shí)施形式中，介電的層序列和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域可以與有機(jī)層序列間接或者 直接接觸。例如，介電的層序列直接地或者通過附加的中間層地與有機(jī)層序列連接。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式，介電的層序列形成有機(jī)層序列的封裝。也就是說，除了 其光學(xué)特性之外，介電的層序列形成對(duì)有機(jī)層序列的保護(hù)以免受濕氣和/或大氣氣體的影 響。介電的層序列在此尤其是也可以覆蓋有機(jī)層序列的側(cè)面。例如，有機(jī)層序列施加到襯 底上。介電的層序列于是在有機(jī)層序列的表面的未被襯底覆蓋的部分上覆蓋有機(jī)層序列。 介電的層序列在此尤其是可以實(shí)施為薄膜封裝。在其他實(shí)施例中，介電的層序列和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域在空間上與有機(jī)層序列分離地設(shè) 置。例如，介電的層序列和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域通過支承結(jié)構(gòu)與有機(jī)層序列間隔地設(shè)置，該有機(jī)層 序列例如被封裝。在有機(jī)層序列或者封裝與介電的層序列和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域之間的區(qū)域例如 可以用稀有氣體填充。在另一實(shí)施形式中，介電的層序列具有第一層和第二層的周期順序。對(duì)此，這些層可以具有介電材料，譬如氧化物、氮化物、硫化物和/或氟化物，例如MgF2。第一層在此可 以具有第一折射率，而第二層具有第二折射率，其中第一折射率與第二折射率不同。例如， 第一層可以具有比第二層更低的折射率并且譬如具有二氧化硅。第二層此外可以具有帶有 更高折射率的材料譬如二氧化鈦、二氧化鋯或者五氧化鉭。其他合適的材料譬如可以是氧 化鋁或者氮化硅。第一層和第二層的厚度在此例如可以是要反射的頻譜組分的波長的大約 四分之一。對(duì)此，“厚度”尤其是可以意味著電磁輻射在第一層或者第二層中的光學(xué)路徑長 度。不同的第一層或者不同的第二層的厚度在此可以是相同的?？商孢x地或者附加地，不 同的第一層的厚度或者不同的第二層的厚度也可以不同。根據(jù)介電的層序列的要實(shí)現(xiàn)的反 射程度，介電的層序列可以包括一個(gè)或者多個(gè)由第一層和第二層構(gòu)成的對(duì)。此外，有機(jī)層序列尤其可以實(shí)施為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。OLED在此可以具有有機(jī)層或者帶有至少一個(gè)有機(jī)層的層序列，其具有有源區(qū)，該有源區(qū)在工作中可以發(fā)射電磁 輻射。此外，OLED可以具有第一電極和第二電極，其中有機(jī)層或帶有至少一個(gè)有機(jī)層的層 序列(該有機(jī)層具有有源區(qū))可以設(shè)置在第一電極和第二電極之間。第一電極和第二電極 在此可適合于將“空穴”或者電子注入到有源區(qū)中，它們在那里可以在發(fā)射電磁輻射的情況 下復(fù)合。此外，第一電極可以設(shè)置在襯底上。在第一電極上可以施加有機(jī)層或者層序列，其 具有一個(gè)或多個(gè)由有機(jī)材料構(gòu)成的功能層?？梢园ㄓ性磪^(qū)的功能層在此例如可以具有電 子傳輸層、電致發(fā)光層和/或空穴傳輸層。在功能層上或者在所述至少一個(gè)有機(jī)層上可以 施加第二電極。例如，襯底可以包括玻璃、石英、塑料膜、金屬、金屬膜、硅晶片或者任意其他合適 的襯底材料。例如，襯底也可以實(shí)施為層序列或者多層的層壓物。如果半導(dǎo)體層序列實(shí)施 為所謂的“底部發(fā)射器”，即在有源區(qū)產(chǎn)生的電磁輻射可以通過襯底射出，則襯底可以有利 地具有對(duì)電磁輻射的至少一部分的透明性。波長轉(zhuǎn)換層和濾光層在此可以設(shè)置在襯底的與 半導(dǎo)體層序列背離的側(cè)上。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式，電極中的至少一個(gè)具有透明導(dǎo)電氧化物、金屬或者導(dǎo)電 的有機(jī)材料，或者由它們之一構(gòu)成。在底部發(fā)射器配置中可以是有利的是，第一電極對(duì)于電磁輻射的至少一部分是透 明的?？蓪?shí)施為陽極且由此可用作注入正電荷或者“空穴”的材料的、透明的第一電極例 如可以具有透明導(dǎo)電氧化物或者由透明導(dǎo)電氧化物構(gòu)成。透明導(dǎo)電氧化物(transparent conductive oxides，縮寫“TCO”)是透明的、導(dǎo)電的材料，通常是金屬氧化物，譬如氧化鋅、 氧化錫、氧化鎘、氧化鈦、氧化銦或者氧化銦錫(ITO)。除了二元金屬氧化物譬如ZnO、SnO2 或 In2O3 之外，三元金屬氧化物譬如 Zn2Sn04、CdSnO3> ZnSn03、MgIn2O4> Galn03、Zn2In2O5 或 In4Sn3O12或者不同的透明導(dǎo)電氧化物的混合物也屬于TCO族。此外，TCO并非一定必須對(duì) 應(yīng)于化學(xué)計(jì)量學(xué)上的組成成分，而是也可以P摻雜或者η摻雜?？商孢x地或者附加地，第一 電極也可以具有金屬，例如銀。具有至少一個(gè)有機(jī)層的半導(dǎo)體層序列可以具有聚合體、低聚體、單體、有機(jī)小分子 ("organic small molecules")或者其他有機(jī)非聚合的化合物或其組合物。尤其是，可以 有利的是，層序列的功能層實(shí)施為空穴傳輸層，以便能夠?qū)崿F(xiàn)將空穴有效地注入到電致發(fā) 光層或者電致發(fā)光區(qū)域中。有源區(qū)的這種結(jié)構(gòu)或者其他功能層和相關(guān)的區(qū)域?qū)τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員而言在材料、構(gòu)造、功能和結(jié)構(gòu)方面已知并且因此在此未詳細(xì)闡述。第二電極可以實(shí)施為陰極并且因此用作誘發(fā)電子的材料。尤其是以下材料作為陰 極材料可以證明是有利的鋁、鋇、銦、銀、金、鎂、鈣或者鋰及其化合物、組合物和合金。附 加地或者可替選地，第二電極也可以透明地實(shí)施。這尤其意味著0LED也可以實(shí)施為“頂 部發(fā)射器”，也就是說，在有源區(qū)產(chǎn)生的電磁輻射可以在半導(dǎo)體層序列的背離襯底的側(cè)上發(fā) 射。波長轉(zhuǎn)換區(qū)域和濾光層在此可以設(shè)置在半導(dǎo)體層序列之上并且尤其是設(shè)置在第二電極 之上。如果具有金屬層的或者由這種金屬層構(gòu)成的電極構(gòu)建為對(duì)由有機(jī)層堆疊發(fā)出的 光是可透射的，則可以有利的是，金屬層構(gòu)建得足夠薄。優(yōu)選的是，這種半透明的金屬層的 厚度在Inm到IOOnm之間，其中包括邊界值。
此外，第一電極可以實(shí)施為陰極而第二電極可以實(shí)施為陽極，其中半導(dǎo)體層序列 在此可以實(shí)施為底部發(fā)射器或者頂部發(fā)射器。半導(dǎo)體層序列也可以同時(shí)構(gòu)建為頂部發(fā)射器 和底部發(fā)射器。半導(dǎo)體層序列可以具有例如傳統(tǒng)的pn結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)(SQW結(jié)構(gòu)) 或者多量子阱結(jié)構(gòu)(MQW結(jié)構(gòu))作為有源區(qū)。半導(dǎo)體層序列除了包括有源區(qū)之外還可以包 括其他功能層和功能區(qū)，例如P摻雜的或者η摻雜的載流子傳輸層，即電子傳輸層或者空穴 傳輸層、P摻雜或者η摻雜的約束層或者包覆層、緩沖層和/或電極及其組合。有源區(qū)的這 種結(jié)構(gòu)或者其他功能層和有關(guān)的區(qū)域?qū)τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員而言尤其是在構(gòu)造、功能和結(jié)構(gòu) 方面已知并因此在此未詳細(xì)闡述。在另一實(shí)施形式中，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有至少一種波長轉(zhuǎn)換材料。根據(jù)至少一 個(gè)實(shí)施形式，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有至少一種來自石榴石族的波長轉(zhuǎn)換材料。波長轉(zhuǎn)換材 料在此例如可以具有例如來自鈰摻雜的石榴石族的顆粒，在此尤其是鈰摻雜的釔鋁石 榴石(Y3Al5012:Ce，YAG:Ce)、鈰摻雜的鋱鋁石榴石(TAG: Ce)、鈰摻雜的鋱-釔鋁石榴 石(TbYAG:Ce)、鈰摻雜的釓-釔鋁石榴石(GdYAG:Ce)和鈰摻雜的釓-鋱-釔鋁石榴石 (GdTbYAGiCe)。其他可能的波長轉(zhuǎn)換材料例如可以是如下材料_稀土的石榴石以及堿土 金屬的石榴石，例如在出版物US 2004/062699A1中所描述的那樣，其關(guān)于此的公開內(nèi)容通 過引用結(jié)合于此，-氮化物、Sione和Sialone，例如在出版物DE101 47 040A1中所描述的那樣，其 關(guān)于此的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此，-正硅酸鹽、硫化物以及釩酸鹽，例如在出版物WO00/33390A1中所描述的那樣， 其關(guān)于此的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此，-氯硅酸鹽，例如在出版物DE100 36 940A1中所描述的那樣，其關(guān)于此的公開內(nèi) 容通過引用結(jié)合于此，以及-鋁酸鹽、氧化物、鹵化磷酸鹽，例如在出版物US6，616，862B2中所描述的那樣， 其關(guān)于此的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。此外，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域也可以包括上述波長轉(zhuǎn)換材 料的合適的混合物和組合物。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有至少一種色素。該色素可以是以下材 料的至少之一-有機(jī)色素，
-無機(jī)色素，-二萘嵌苯，-香豆素，-熒光色素。該色素在此也可以用作波長轉(zhuǎn)換材料。此外，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域可以包括透明的或者至少部分可透射輻射的基體材料，其中波長轉(zhuǎn)換材料嵌入基體材料中，或者可以與其化學(xué)結(jié)合。透明的基體材料例如可以具有透 明的塑料，例如硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯、酰亞胺、碳酸鹽、烯烴或者其衍生物。波長轉(zhuǎn)換區(qū)域也可以實(shí)施為膜。也就是說，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域例如由塑料膜構(gòu)成，至少 一種波長轉(zhuǎn)換材料引入該塑料膜中。此外，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域也可以施加在襯底上，該襯底具有例如玻璃或者透明的塑料。 不同于膜，這種襯底可以是自支承的。也就是說，其具有提高的機(jī)械穩(wěn)定性。針對(duì)本發(fā)明的其中有機(jī)層序列實(shí)施為頂部發(fā)射器結(jié)構(gòu)的不同實(shí)施例，光電子器件 可以具有封裝，該封裝在有機(jī)層序列發(fā)射的電磁輻射的光路中設(shè)置在波長轉(zhuǎn)換區(qū)域之前或 者之后。換言之，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域和介電的層序列可以與有機(jī)層序列共同地封裝，或者可替選 地位于有機(jī)層序列的封裝之外。封裝可以分別實(shí)施為薄層封裝。根據(jù)本發(fā)明的主題的其他優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施形式和改進(jìn)方案從以下結(jié)合附圖所 描述的實(shí)施例中得到。其中

圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光電子器件在工作中的示意圖，圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施例的光電子器件在工作中的示意圖，以及圖3示出了示例性的頻譜圖。在這些實(shí)施例和附圖中，相同或者作用相同的組成部分分別設(shè)置有相同的附圖標(biāo) 記。所示的元素及其彼此間的大小關(guān)系基本上不應(yīng)視為合乎比例的，更確切地說，各個(gè)元素 譬如層可以為了更好的表示和/或更好的理解而夸厚地示出。在圖1中示出了光電子器件的一個(gè)實(shí)施例。光電子器件具有有機(jī)層序列1，該有機(jī) 層序列帶有電極10和有源區(qū)11。有機(jī)層序列1在此可以如本說明書的發(fā)明內(nèi)容部分中所 介紹的那樣具有功能層或者層序列，并且例如實(shí)施為0LED。尤其是，有機(jī)層序列1的有源區(qū) 11適于發(fā)射具有第一波長譜的電磁輻射15。在具有第一波長譜的電磁輻射15的光路中設(shè)置有介電的層序列2和波長轉(zhuǎn)換區(qū) 域3。波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3包括波長轉(zhuǎn)換材料32，如在該實(shí)施例中所示，波長轉(zhuǎn)換材料32例如 嵌入到基體材料31中。介電的層序列2尤其是包括層21、22、23和24，其中各相鄰的層優(yōu) 選由不同的介電常數(shù)的材料形成。相應(yīng)地，層21至24也可以具有不同的折射率。波長轉(zhuǎn)換材料32在此適于將具有第一波長譜的電磁輻射15的部分頻譜的至少一 部分轉(zhuǎn)換成具有第二波長譜的電磁輻射16。在此尤其是如下材料可以適于波長轉(zhuǎn)換材料 32 其具有吸收頻譜，該吸收頻譜包含至少一個(gè)頻譜成分，尤其是包含也在第一波長譜中包 含的波長范圍。吸收的電磁輻射于是可以優(yōu)選以不同于具有第一波長譜的電磁輻射15的 波長被再發(fā)射。通過各個(gè)層21至24在介電的層序列2中的特別的布置，該介電的層序列2對(duì)于具有第三波長譜的電磁輻射是不可透射的，其中所述第三波長譜對(duì)應(yīng)于第二波長譜的至少一部分。具有第一波長譜的電磁輻射15 (其優(yōu)選基本上垂直于有機(jī)層序列來發(fā)射)在該實(shí) 施例中可以很大程度上不受阻擋地并且基本上并不改變其頻譜成分地穿過介電的層序列 2。換言之，介電的層序列2對(duì)于具有第一波長譜的電磁輻射15在很大程度上是透明的。然 而，在確定的入射角下，介電的層序列2也可以對(duì)于具有第一波長譜的電磁輻射15是不可 透射的。具有第二波長譜的電磁輻射16(其從波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3中各向同性地發(fā)射)于是部 分地與具有第一波長譜的電磁輻射15 —同從光電子器件出射。然而輻射16的一部分朝著 介電的層序列2的方向發(fā)射，然而其中該部分并不能穿過介電的層序列2，而是被反射。在 光電子器件的工作中，因此發(fā)出具有第一波長譜的電磁輻射與具有第二波長譜的電磁輻射 16的組合。在光電子器件的觀察者處由此可以引起如下的色覺該色覺由第一波長譜和第 二波長譜的疊加而得到。例如，第一波長譜包括藍(lán)色波長范圍，而第二波長譜包括黃色波長 范圍，使得在該情況中對(duì)于觀察者而言得到白色色覺。因?yàn)樵诒緦?shí)施例中轉(zhuǎn)換過的電磁輻射16不可以被向回發(fā)射到有機(jī)層序列1中，而 是在介電的層序列2上被反射，所以可以避免已經(jīng)轉(zhuǎn)換過的輻射16在有機(jī)層序列1中的部 分吸收。通過這種方式提高了光電子器件的效率。通過介電的層序列2的層的材料特性，該層序列對(duì)于具有第三波長譜的電磁輻射 是至少部分不可透射的，其中該第三波長譜至少對(duì)應(yīng)于第二波長譜的一部分。優(yōu)選的是，介 電的層序列2對(duì)于具有第二波長譜或者第三波長譜的電磁輻射是幾乎完全不可透射的。例 如，為此相鄰的層例如層21、22具有不同的折射率。由于折射率跳變，確定波長的電磁輻射 或者光不能穿過層序列2。在一個(gè)實(shí)施例中，介電的層序列2具有第一層21、23和第二層22、24的周期性的 順序，其中第一層具有第一折射率，并且第二層具有不同于第一折射率的第二折射率。第一 層和第二層在此可以分別具有相同的層厚度?？商孢x地，第一層21、23以及第二層22、24可 以分別具有不同的折射率，使得例如介電的層序列2的每個(gè)層都具有不同的折射率。然而 在此較高折射率和較低折射率在層中應(yīng)當(dāng)彼此交替?？商孢x地或者附加地，層21至24的 層厚度也可以任意地不同。介電的層序列2的數(shù)目也并不局限于這里在該實(shí)施例中示出的 六個(gè)層的數(shù)目，而是也可以更高或者更低。例如，介電的層序列具有數(shù)目為八個(gè)或者更多的 層。介電的層序列2可以具有邊界波長，其中介電的層序列2對(duì)于具有小于邊界波長 的波長的電磁輻射基本上是可透射的，而對(duì)于具有大于邊界波長的波長的電磁輻射基本上 是不可透射的。在此，邊界波長例如可以取決于介電的層序列2的層的相應(yīng)的層厚度和/ 或相應(yīng)的折射率。在該實(shí)施例中，介電的層序列2和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3與有機(jī)層序列1直接或者間接 接觸。換言之，有機(jī)層序列1、介電的層序列2和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3形成共同的彼此相連的結(jié) 構(gòu)。借助根據(jù)該實(shí)施例的光電子器件的波長轉(zhuǎn)換也可以稱為芯片級(jí)(chip level)轉(zhuǎn)換， CLC。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中描述了一種光電子器件，其原理上的工作方式對(duì)應(yīng)于根據(jù) 圖1的實(shí)施例的工作方式。然而在該實(shí)施例中，有機(jī)層序列1在空間上與介電的層序列2以及波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3分離地設(shè)置。為此，有機(jī)層序列1施加到支承襯底5上并且例如在其上 被封裝(未示出)。此外，設(shè)置了保持元件6，這些保持元件是用于將介電的層序列2和波 長轉(zhuǎn)換區(qū)域3間隔的機(jī)械保持裝置。該保持裝置例如密封地或者氣密地封閉有機(jī)層序列1 設(shè)置在其中的空間。例如，這樣形成的在介電的層序列2和有機(jī)層序列1之間的空間用透 明的氣態(tài)材料、優(yōu)選為稀有氣體填充。
如前面針對(duì)圖1中的實(shí)施例所描述的那樣，由有機(jī)層序列1發(fā)射具有第一波長譜 的電磁輻射15，該電磁輻射穿過介電的層序列2并且在波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3中至少部分地轉(zhuǎn)換 為具有第二波長譜的電磁輻射16。通過介電的層序列2阻止了已經(jīng)轉(zhuǎn)換過的電磁輻射16 至有機(jī)層序列1中的向回發(fā)射。因?yàn)樵谠搶?shí)施例中波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3與發(fā)射輻射的有機(jī)層序列1間隔地設(shè)置，所以 也言稱“遠(yuǎn)程熒光體”裝置。圖3示出了具有與波長λ有關(guān)的不同透射特征或者發(fā)射特征的示例性頻譜圖。發(fā) 射特征或者發(fā)射頻譜ES例如表示由有機(jī)層序列1所發(fā)射的電磁輻射15的頻譜變化過程。 該發(fā)射頻譜ES在此包括藍(lán)色波長范圍。轉(zhuǎn)換頻譜CS表示由波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3發(fā)射的波長譜， 其例如以電磁輻射16為基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換頻譜CS因此包括黃色波長范圍或者紅色_綠色波長范 圍。用TS表示的曲線說明了介電的層序列2的透射頻譜。相應(yīng)地，介電的層序列2對(duì)于藍(lán) 色光和由此對(duì)于由有機(jī)層序列1發(fā)射的電磁輻射15是可透射的，而其對(duì)于具有黃色波長范 圍的或具有紅色和綠色波長范圍的電磁輻射是不可透射的。因此，轉(zhuǎn)換過的電磁輻射16不 能穿過介電的層序列2。透射特征TS以及尤其是介電的層序列2的透明度附加地也可以取決于相應(yīng)的電 磁輻射的入射角。邊界波長(從該邊界波長開始根據(jù)所描述的實(shí)施例之一的介電的層序列 進(jìn)行反射)取決于電磁輻射或者光的入射角。針對(duì)零度入射角所定義的邊界波長針對(duì)更大 的角度朝向更短的波長推移。由此，這種介電的濾光層允許將光電子器件的發(fā)射特征進(jìn)行調(diào)整。有機(jī)層序列的垂直發(fā)射的藍(lán)色或者藍(lán)-綠色的光可以不受阻擋地通過介電的層 序列。然而當(dāng)藍(lán)色的或者藍(lán)-綠色的光向回散射到有機(jī)層序列上時(shí)，該光只能在所選擇的 角度范圍中入射的情況下通過介電的濾光層。相應(yīng)地，在較大的角度朝著有機(jī)層序列的方 向向回散射的藍(lán)色或者藍(lán)_綠色光被介電的層序列2發(fā)射回到波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3中。由此，額 外地降低了被向回散射的藍(lán)色或者藍(lán)-綠色光的吸收。由于介電的層序列2的透射特征， 來自波長轉(zhuǎn)換區(qū)域3的較長波長的、被轉(zhuǎn)換的光可以在小的入射角度的情況下到達(dá)有機(jī)層 序列1。由此，具有第一波長譜的電磁輻射的至少一部分的與角度相關(guān)的透射或者反射進(jìn)一 步提高了光電子器件的效率。根據(jù)所示的實(shí)施例之一的光電子器件例如可以適合作為閃光燈的部件，其用于具 有攝像器的移動(dòng)電話應(yīng)用。此外，這種光電子器件也可以適合于照明設(shè)備，例如適于一般照 明。本發(fā)明并未通過借助實(shí)施例的描述而局限于此。更確切地說，本發(fā)明包括任意新 的特征以及特征的任意組合，特別是包含權(quán)利要求中的特征的任意組合，即使該特征或者 該組合本身沒有明確地在權(quán)利要求或者實(shí)施例中進(jìn)行說明。本專利申請要求德國專利申請102007046028. 9和102007050876. 1的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此 。
權(quán)利要求
一種光電子器件，包括-有機(jī)層序列(1)，其在工作中發(fā)射具有第一波長譜的電磁輻射(15)；-在有機(jī)層序列(1)發(fā)射的電磁輻射(15)的光路中的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)，該波長轉(zhuǎn)換區(qū)域設(shè)計(jì)為將具有第一波長譜的電磁輻射至少部分地轉(zhuǎn)換為具有第二波長譜的電磁輻射(16)；以及-介電的層序列(2)，其在有機(jī)層序列(1)發(fā)射的電磁輻射(15)的光路中設(shè)置在有機(jī)層序列(1)和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)之間，并且對(duì)于具有第三波長譜的電磁輻射是至少部分不可透射的，其中第三波長譜對(duì)應(yīng)于第二波長譜的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)對(duì)于具有第一波長譜的 電磁輻射(15)是至少部分透明的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)對(duì)于具有第一波長譜的 電磁輻射(15)的透明度與相應(yīng)的入射角有關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中第一波長譜包括藍(lán)色和/ 或綠色波長范圍，第二波長譜包括黃色波長范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)至少大 部分地反射具有第三波長譜的電磁輻射(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)具有帶 有不同的介電常數(shù)的至少兩個(gè)層(21，22，23，24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)的所述至少兩個(gè)層(21， 22，23，24)的相鄰的層具有不同的折射率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)具有第 一層(21，23)和第二層(22，24)的周期性的順序，并且第一層(21，23)具有第一折射率，第 二層(22，24)具有不同于第一折射率的第二折射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)具有邊 界波長，其中介電的層序列(2)對(duì)于具有小于邊界波長的波長的電磁輻射基本上是可透射 的，而對(duì)于具有大于邊界波長的波長的電磁輻射基本上是不可透射的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)實(shí)施為 薄層堆疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)及波 長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)與有機(jī)層序列(1)間接或者直接接觸。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中介電的層序列(2)與有機(jī) 層序列(1)以及波長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)直接接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，具有尤其是用于有機(jī)層序列 (1)的封裝，該封裝在有機(jī)層序列(1)發(fā)射的電磁輻射(15)的光路中設(shè)置在波長轉(zhuǎn)換區(qū)域 (3)之前或者之后。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電子器件，其中封裝實(shí)施為薄層封裝。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的光電子器件，其中封裝通過介電的層序列(2)形成。
全文摘要
一種光電子器件包括有機(jī)層序列(1)，其在工作中發(fā)射具有第一波長譜的電磁輻射(15)；以及介電的層序列(2)和在有機(jī)層序列(1)發(fā)射的電磁輻射(15)的光路中的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)。該波長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)設(shè)計(jì)為將具有第一波長譜的電磁輻射至少部分地轉(zhuǎn)換為具有第二波長譜的電磁輻射(16)。介電的層序列(2)在有機(jī)層序列(1)發(fā)射的電磁輻射(15)的光路中設(shè)置在有機(jī)層序列(1)和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域(3)之間，并且對(duì)于具有第三波長譜的電磁輻射是至少部分不可透射的，其中第三波長譜對(duì)應(yīng)于第二波長譜的至少一部分。
文檔編號(hào)H01L51/52GK101809778SQ200880108847
公開日2010年8月18日 申請日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者弗蘭克·耶爾曼, 弗洛里安·申德勒, 本杰明·克勞斯·克魯馬赫爾, 諾溫·文馬爾姆, 迪爾克·貝爾本, 馬丁·察豪 申請人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司