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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln
eines Winkels eines Messobjektes gegenüber einer Detektionsvorrichtung
mittels einer organischen Leuchtdiode.
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Das
technische Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft die Winkelmessung
eines Messobjektes gegenüber
einem Referenzobjekt, wie einer Detektionsvorrichtung. Herkömmliche
Verfahren zur Winkelmessung erfolgen einerseits über direkten Kontakt mit dem
zu vermessenden Gegenstand, zum Beispiel durch ein Geodreieck oder
ein Winkelendmaß.
Mechanische Messgeräte
wie diese können zwar
mit sehr hoher Präzision
gefertigt werden, allerdings muss das Messresultat vom Anwender
visuell erfasst und interpretiert werden. Bei eingeschränkter Sicht
auf die Winkelskala, beispielsweise durch Beleuchtung, Verschmutzung
oder einem Paralaxenfehler oder dergleichen, kann die praktische
Genauigkeit der Messung stark eingeschränkt sein.
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Andererseits
existieren berührungslose
Verfahren, wie zum Beispiel mittels eines Theodoliten, der insbesondere
in der Geodäsie
zur Vermessung im Gelände
eingesetzt wird. Des Weiteren werden laserbasierte Messgeräte eingesetzt,
die unter anderem für
Messarbeiten und Kontrollen auf Baustellen, in Gebäuden und
im freien Gelände
Anwendung finden. Diese bekannten berührungslosen Verfahren erfordern
allerdings eine genaue Ausrichtung des Messgerätes, um eine präzise Winkel- oder Neigungsmessung
zu gewährleisten.
Weiter sind solche berührungslosen
Verfahren, insbesondere aufgrund der hohen Beschaffungskosten des
Messgerätes, zum
Beispiel des Lasers, sehr teuer.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine einfache
und insbesondere kostengünstige
Möglichkeit
einer Winkelmessung bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, eine einfache, kostengünstige,
hochpräzise
und insbesondere berührungslose
Möglichkeit
einer Winkelmessung bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird zumindest
eine dieser gestellten Aufgaben durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 13 gelöst.
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Demgemäß wird erfindungsgemäß ein Verfahren
zum Ermitteln eines Winkels eines Messobjektes gegenüber einer
Detektionsvorrichtung mittels zumindest einer organischen Leuchtdiode
vorgeschlagen, wobei die organische Leuchtdiode wenigstens eine
reflektierende Kathodenschicht, zumindest eine organische Halbleiterschicht
und eine semitransparente Schicht aufweist, wobei die Kathodenschicht,
die organische Halbleiterschicht und die semitransparente Schicht
eine Mikroresonatorstruktur ausbilden, welches die folgenden Schritte
aufweist:
- – Anordnen
der organischen Leuchtdiode auf dem Messobjekt;
- – Bereitstellen
der Detektionsvorrichtung in einem gegenüber der auf dem Messobjekt
angeordneten, organischen Leuchtdiode zu ermittelnden Winkel;
- – Anlegen
einer vorbestimmten Spannung an die organische Leuchtdiode zum Erzeugen
einer vom jeweiligen Abstrahlwinkel abhängigen, vorbestimmten Abstrahlcharakteristik
mittels der Mikroresonatorstruktur;
- – Messen
der Abstrahlcharakteristik mittels der bereitgestellten Detektionsvorrichtung;
und
- – Ermitteln
des Winkels zwischen dem Messobjekt und der Detektionsvorrichtung
in Abhängigkeit
der gemessenen Abstrahlcharakteristik.
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Des
Weiteren wird eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum
Ermitteln eines Winkels eines Messobjektes ge genüber einer Detektionsvorrichtung
vorgeschlagen, welches aufweist:
- – zumindest
eine organischen Leuchtdiode, welche wenigstens eine reflektierende
Kathodenschicht, zumindest eine organische Halbleiterschicht und
eine semitransparente Schicht aufweist, wobei die Kathodenschicht,
die organische Halbleiterschicht und die semitransparente Schicht
eine Mikroresonatorstruktur ausbilden, wobei die organische Leuchtdiode
auf dem Messobjekt angeordnet ist,
- – die
Detektionsvorrichtung, welche in einem gegenüber der auf dem Messobjekt
angeordneten, organischen Leuchtdiode zu ermittelnden Winkel bereitgestellt
ist und die Abstrahlcharakteristik der organischen Leuchtdiode misst;
und
- – Mittel
zum Ermitteln des Winkels zwischen dem Messobjekt und der Detektionsvorrichtung
in Abhängigkeit
der gemessenen Abstrahlcharakteristik.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im Wesentlichen
darin, ein organisch lichtemittierendes Element wie eine organische Leuchtdiode
(OLED, Organic Light Emitting Diode) für eine Winkel- oder Neigungsmessung
zu verwenden. Dabei wird erfindungsgemäß ausgenutzt, dass eine organische
Leuchtdiode eine vom Betrachtungswinkel abhängige Abstrahlcharakteristik
aufweist. Die Abstrahlcharakteristik beinhaltet insbesondere das
Emissionsspektrum oder Abstrahlspektrum und eine zugehörige Abstrahlintensitätsverteilung. Durch
Messung der Farbkoordinaten, insbesondere gemäß der CIE-Normfarbtafel, oder
des wellenlängenabhängigen Emissionsspektrums
des aus der organischen Leuchtdiode abgestrahlten Lichtes kann direkt
der zu bestimmende Winkel ermittelt werden. Die ausgeprägte winkelabhängige Abstrahlcharakteristik
einer organischen Leuchtdiode wird erfindungsgemäß durch Ausnutzung und durch
gezielte Verstärkung
des Mikroresonator-Effektes
(microcavity-effect) erzielt.
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Bei
einer organischen Leuchtdiode sind ein oder mehrere organische Halbleiterschichten,
unter anderem das elektrolumines zierende Material, zwischen zwei
Elektroden, Kathode und Anode, angeordnet. Dabei ist zumindest einer
der beiden Elektroden, vorzugsweise die Anode, für das emittierte Licht durchlässig oder
transparent. Als Anode wird beispielsweise das im Sichtbaren transparente
Indium-Zinn-Oxid (ITO) verwendet. Für die Kathode wird beispielsweise
eine metallische Doppelschicht aus Injektions- und Deckschicht,
zum Beispiel aus Barium/Aluminium aufgedampft. Beim Anlegen einer Spannung
an die Elektroden werden positive (Löcher) und negative (Elektronen)
Ladungsträger
in die organische Halbleiterschicht injiziert. Bei Rekombination
der Elektronen und Löcher
in der elektrolumineszierenden, organischen Halbleiterschicht können elektrisch
neutrale, angeregte Zustände
entstehen, die unter Aussendung von Licht in den Grundzustand zurückkehren
können.
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Die
dünne Bauweise
der organischen Halbleiterschichten mit einer Dicke im Bereich von
etwa 200 mm erlaubt die Erzeugung planarer Mikroresonatorstrukturen.
Die Mikroresonatorstrukturen bestehen beispielsweise aus zwei reflektierenden
oder teil-reflektrierenden Metallfilmen, die durch eine dünne dielektrische
Schicht, die organische Halbleiterschicht, getrennt sind. Licht
innerhalb der Mikroresonatorstruktur wird an den Metallschichten
zumindest teilweise reflektiert. Die Teilstrahlen des emittierten und
des reflektierten Lichtes können
je nach Phasendifferenz konstruktiv oder destruktiv interferieren
und führen
zur Ausbildung charakteristischer Schwingungsmoden. Das Ergebnis
ist eine Abhängigkeit des
Abstrahlspektrums und der Abstrahlintensität vom Abstrahlwinkel. Während auf
Seiten der Kathode in der Regel bereits eine starke reflektierende
Metallschicht vorliegt, resultiert die Reflektion der Gegenseite
an den Grenzflächen
zwischen der organischen Halbleiterschicht und der Anode bzw. der
Anode und dem Substrat der organischen Leuchtdiode, beispielsweise
einer Glasschicht, aufgrund unterschiedlicher Brechungsindizes der
Materialien der organischen Leuchtdiode. So weist beispielsweise
die organische Halbleiterschicht einen Brechungsindex von etwa 1,8,
eine ITO-Anode einen Brechungsindex von 2–2,1 und eine Glasschicht als
Substrat einen Bre chungsindex von 1,5 auf. Allerdings wäre die Folge
dieser Reflexion an den Grenzflächen
zwischen der organischen Schicht und der ITO-Anode beziehungsweise
zwischen der ITO-Anode und dem Substrat zu schwach, um diese für eine Winkelmessung zu
nutzen. Um die Winkelabhängigkeit
der Abstrahlcharakteristik deutlich zu verstärken und somit für eine Winkelmessung
zugänglich
zu machen, wird erfindungsgemäß eine semitransparente
Schicht an der Grenzfläche
zwischen der organischen Halbleiterschicht und der Anode oder der
Anode und der Substratschicht angeordnet.
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Im
Sinne der vorliegenden Anmeldung bedeutet semitransparent teil-reflektierend
und teil-transmittierend. Das heißt die semitransparente Schicht
wird einen ersten Teil des auf sie fallenden Lichtes reflektieren
oder spiegeln und einen zweiten Teil transmittieren oder durchlassen.
Erfindungsgemäß wird die
semitransparente Schicht derart ausgebildet, dass ihre absorbierenden
Eigenschaften minimal sind.
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Die
Winkelabhängigkeit
entsteht also aufgrund von Interferenzen innerhalb der Mikroresonatorstruktur,
die durch eine Elektrode, insbesondere die Kathode, zumindest einer
organischen Halbleiterschicht und der erfindungsgemäßen semitransparenten
Schicht ausgebildet wird. Die Mikroresonatorstruktur besteht also
als zwei reflektierenden Metallfilmen, wovon insbesondere eine durch
die Kathode gebildet wird. Der zweite reflektierende Metallfilm entsteht,
indem die transparente Anodenschicht mit einer dünnen Metallschicht, der semitransparenten Schicht,
versehen wird oder indem die transparente Anodenschicht durch die
dünne Metallschicht
ersetzt wird. Wie oben ausgeführt,
ist die semitransparente Schicht teil-transmittierend oder teil-durchlässig, um die
Auskopplung des Lichtes zu erhalten. Ein zweiter Teil des in der
organischen Leuchtdiode erzeugten Lichtes wird an den Metallfilmen
reflektiert. In Abhängigkeit
von Einfallswinkel und Wellenlänge
können die
reflektierten Teilstrahlen unterschiedlich miteinander interferieren,
so dass eine winkelabhängige
Abstrahlcharakteristik resultiert. Das durch die semitransparente Schicht
emittierte Licht weist somit je nach Betrachtungswinkel einen anderen
Farbeindruck oder eine andere Intensität auf. Erfindungsgemäß bildet
die semitransparente Schicht die Voraussetzung dafür, dass
sich eine ausgeprägte
und damit messbare Winkelabhängigkeit
ergibt.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Winkelmessung
berührungslos
erfolgt. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Winkelmessung aufgrund des
Einsatzes kostengünstiger
Vorrichtungen, beispielsweise reichen eine organische Leuchtdiode
und eine Photodiode im Wesentlichen aus, sehr kostengünstig und des
Weiteren einfach zu handhaben. Außerdem handelt es sich bei
der erfindungsgemäßen Methode
um eine absolute Messmethode, die zudem eine hohe Präzision erlaubt.
Darüber
hinaus ist die auf der Mikroresonatorstruktur innerhalb der organischen Leuchtdiode
basierende Winkelmessung sowohl für kurze als auch für lange
Distanzen nutzbar. Sie ist flexibel einsetzbar, zum Beispiel auch
in unwegsamem Gelände,
und bietet außerdem
die Möglichkeit,
nicht nur in Luft, sondern auch im Vakuum oder in Gegenwart korrosiver
Umgebungseinflüsse
Winkel und Neigungen zu vermessen oder eine Auslotung durchzuführen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die semitransparente
Schicht elektrisch leitfähig,
welche insbesondere eine Anode der organischen Leuchtdiode ausbildet.
Vorteilhafterweise ergibt sich bei dieser Ausgestaltung die Möglichkeit,
auf die Anordnung einer zusätzlich
Anodenschicht zu verzichten. Ein Verzicht auf eine zusätzlich Anodenschicht
ergibt Kostenvorteile bei der Herstellung der organischen Leuchtdiode
sowie ein kompakteres Bauelement.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die organische Leuchtdiode
weiter eine transparente Anodenschicht und/oder eine transparente
Substratschicht auf.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die elektrisch leitfähige, semitransparente Schicht
zwischen der organischen Halbleiterschicht und der transparenten
Anodenschicht angeordnet. Ist die semitransparente Schicht zwischen
der organischen Halbleiterschicht und der Anodenschicht angeordnet,
so muss sie elektrisch leitfähig
sein, um den elektrischen Kontakt zwischen der organischen Halbleiterschicht
und der Anodenschicht zu gewährleisten.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die semitransparente Schicht
zwischen der transparenten Anodenschicht und der transparenten Substratschicht
angeordnet. Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausgestaltung ist, dass
die semitransparente Schicht nicht leitfähig ausgestaltet sein muss.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die semitransparente Schicht
als eine Silberschicht oder eine Aluminiumschicht ausgebildet, welche
insbesondere eine Schichtdicke von 1 bis 20 nm, vorzugsweise 5 bis
10 nm aufweist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die organische Halbleiterschicht
eine Schichtdicke von 1 bis 1000 nm bevorzugt 10 bis 500 nm, besonders
bevorzugt von 30 bis 400 nm auf. Die hier genannte organische Halbleiterschicht
umfasst auch die Möglichkeit
verschiedene organische Materialien übereinander zu stapeln, wie
bei organischen Leuchtdioden im Allgemeinen üblich.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Kathodenschicht als ein
Zwei- oder Dreischichtsystem ausgeformt, wobei die erste Schicht
(Injektionsschicht) eine Austrittsarbeit aufweist, die dem niedrigsten
unbesetzten Molekülniveau
energetisch angepasst ist. Die oberste Kathodenschicht (Deckschicht)
stellt zumeist die elektrische Kontaktierung sicher und bietet einen
gewissen Schutz vor Korrosion. Etwaige Zwischenschichten stellen
einen guten energetischen Anschluss der Injektionsschichten an die
Deckschichten sicher. Beispiele solcher Abfolgen sind: Barium, Calcium
oder Litium-Fluorid als Injektionsschicht und Aluminium oder Silber
als Deckschicht. Die Anodenschicht ist beispielsweise als eine Indium-Zinn-Oxid-Schicht und/oder
die Substratschicht als eine Glas- oder Folienschicht ausgebildet.
Es besteht weiterhin auch die Möglichkeit
die Anodenschicht aus polymeren, leitfähigen Materialien auszuformen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die organische Leuchtdiode
mittels einer Glaskappe zum Schutz vor Wasser und/oder Sauerstoff
verkapselt und vorzugsweise ein so genanntes Gettermaterial in die
Verkapselung eingebracht. Dieses Gettermaterial bindet eindringenden Wasserdampf
und/oder Sauerstoff physikalisch oder chemisch. Solche Gettermaterialien
umfassen z.B. Calciumoxid und Zeolithe.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Detektionsvorrichtung
als eine Photodiode oder als ein Spektrometer ausgebildet. Die Verwendung
einer Photodiode als Detektionsvorrichtung hat den besonderen Vorteil,
dass sie sehr günstig und
einfach zu handhaben ist. Zudem kann die Photodiode mit einem Spektralfilter
ausgestattet werden, um die Empfindlichkeit auf einen bestimmten
Wellenlängenbereich
einzuschränken.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die vom jeweiligen Abstrahlwinkel
und der angelegten Spannung abhängige
Abstrahlcharakteristik der organischen Leuchtdiode mittels einer Referenzmessung
vorbestimmt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet die Abstrahlcharakteristik
ein Abstrahlspektrum bzw. Farbe und eine zugehörige Abstrahlintensitätsverteilung.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
angegebenen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
nach 1;
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3 eine
schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer organischen
Leuchtdiode für
eine Vorrichtung nach 2;
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4 eine
schematische Darstellung einer Mikroresonatorstruktur einer organischen
Leuchtdiode für
eine Vorrichtung nach 2;
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5 ein
Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit
der Transmission von der Wellenlänge
für ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer semitransparenten Schicht; und
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6 eine
CIE-Normfarbtafel mit einem Abstrahlspektrum einer organischen Leuchtdiode
gemäß 4 über verschiedene
Abstrahlwinkel.
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In
allen Figuren sind gleiche beziehungsweise funktionsgleiche Elemente
und Vorrichtungen – sofern
nichts anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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1 zeigt
ein schematisches Ablaufsdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Ermitteln eines Winkels α eines
Messobjektes 1 gegenüber
einer Detektionsvorrichtung 2 mittels zumindest einer organischen
Leuchtdiode 3, welche wenigstens eine reflektierende Kathodenschicht 4,
zumindest eine organische Halbleiterschicht 5 und eine
semitransparente Schicht 6 aufweist, wobei die Kathodenschicht 4,
die organische Halbleiterschicht 5 und die semitransparente
Schicht 6 eine Mikroresonatorstruktur 7 ausbilden.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Blockschaltbildes
in 1 mit Bezug auf die 2–4 erläutert. Das
erfindungsgemäße Verfahren
weist folgende Verfahrensschritte S1–S5 auf:
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Verfahrensschritt S1:
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Die
organische Leuchtdiode 3 wird auf dem Messobjekt 1 angeordnet.
Beispielsweise wird die organische Leuchtdiode 3 mittels
eines doppelseitigen Klebebandes auf dem Messobjekt 1 fixiert.
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Verfahrensschritt S2:
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Die
Detektionsvorrichtung 2 wird in einem der gegenüber auf
dem Messobjekt 1 angeordneten, organischen Leuchtdiode 3 zu
ermittelnden Winkel α bereitgestellt
oder angeordnet.
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Verfahrensschritt S3:
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Eine
vorbestimmte Spannung wird an die organische Leuchtdiode 3 angelegt.
Die angelegte Spannung erzeugt eine vom jeweiligen Abstrahlwinkel
abhängige,
vorbestimmte Abstrahlcharakteristik mittels der Mikroresonatorstruktur 7.
Vorzugsweise wird die vom jeweiligen Abstrahlwinkel und der angelegten
Spannung abhängige
Abstrahlcharakteristik der organischen Leuchtdiode 3 mittels
einer Referenzmessung vorbestimmt. Insbesondere beinhaltet die Abstrahlcharakteristik
ein Abstrahlspektrum und eine zugehörige Abstrahlintensitätsverteilung.
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Verfahrensschritt S4:
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Die
Abstrahlcharakteristik der auf dem Messobjekt 1 angeordneten,
organischen Leuchtdiode 3 wird mittels der bereitgestellten
Detektionsvorrichtung 2 gemessen.
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Verfahrensschritt S5:
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Der
Winkel α zwischen
dem Messobjekt 1 und der Detektionsvorrichtung 2 wird
in Abhängigkeit der
gemessenen Abstrahlcharakteristik ermittelt.
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In 2 ist
ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des
oben erläuterten
Verfahrens zum Ermitteln eines Winkels α eines Messobjektes 1 gegenüber einer
Detektionsvorrichtung 2 abgebildet. Die organische Leuchtdiode 3 wird
auf dem Messobjekt 1 beispielsweise mittels eines doppelseitigen
Klebebandes fixiert. Im Folgenden wird die Detektionsvorrichtung 2 in
einem gegenüber
der auf dem Messobjekt 1 angeordneten, organischen Leuchtdiode 3 zu
ermittelnden Winkel α bereitgestellt
oder angeordnet. Dann misst die Detektionsvorrichtung 2 die
Abstrahlcharakteristik der organischen Leuchtdiode 3, an
welcher die vorbestimmte Spannung angelegt ist.
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Weiterhin
weist die Vorrichtung nach 2 Mittel
zum Ermitteln des Winkels α zwischen
dem Messobjekt 1 und der Detektionsvorrichtung 2 in
Abhängigkeit
der gemessenen Abstrahlcharakteristik auf. Insbesondere ist dieses
Mittel als eine Berechnungsvorrichtung ausgebildet, welche in der
Detektionsvorrichtung 2 integriert ist und den Winkel α aus der
gemessenen Abstrahlcharakteristik berechnet. Vorzugsweise weist
die Detektionsvorrichtung 2 eine Photodiode oder ein Spektrometer
zur Messung der Abstrahlcharakteristik auf.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer organischen Leuchtdiode 3 für eine Vorrichtung nach 2.
Die organische Leuchtdiode 3 weist eine reflektierende
Kathodenschicht 4, zumindest eine organische Halbleiterschicht 5 und
eine semitransparente Schicht 6 auf. Die Kathodenschicht 4,
die organische Halbleiterschicht und die semitransparente Schicht 6 bilden
eine Mikroresonatorstruktur 7 aus. Die semitransparente
Schicht 6 kann elektrisch leitfähig ausgebildet sein und in
einem solchen Fall als Anode der organischen Leuchtdiode 3 eingesetzt
werden.
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Vorzugsweise
weist die organische Leuchtdiode 3 eine transparente Anodenschicht 8 und/oder eine
transparente Substratschicht 9 auf. Die semitransparente
Schicht 6 kann zwischen der organischen Halbleiterschicht 5 und
der transparenten Anodenschicht 8 angeordnet werden, wobei
dann die semitransparente Schicht 6 zur Sicherstellung
des elektrischen Kontaktes zwischen der organischen Halbleiterschicht 5 und
der transparenten Anodenschicht 8 elektrisch leitfähig ausgestaltet
wird.
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Alternativ
kann die semitransparente Schicht 6 zwischen der transparenten
Anodenschicht 8 und der transparenten Substratschicht 9 angeordnet
werden (nicht gezeigt). In einem solchen Fall muss die semitransparente
Schicht 6 nicht leitfähig
ausgestaltet sein.
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Die
semitransparente Schicht 6 ist beispielsweise eine dünne Metallschicht,
welche vorzugsweise als eine Silberschicht oder Aluminiumschicht
ausgebildet ist. Die Silberschicht oder Aluminiumschicht weist eine
Schichtdicke von 1 bis 20 nm, vorzugsweise von 5 bis 10 nm auf.
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Die
organische Halbleiterschicht 5 besitzt vorzugsweise eine
Schichtdicke von 1 bis 1000 nm, bevorzugt 10 bis 500 nm, besonders
bevorzugt von 30 bis 400 nm.
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Vorzugsweise
ist die Kathodenschicht 4 als eine Barium/Aluminium-Schicht
oder eine Calcium-Aluminium-Schicht oder eine Litium-Fluor-Aluminium-Schicht
und/oder die Anodenschicht als ein Indium-Zinn-Oxid(ITO)-Schicht
und/oder die Substratschicht 9 als eine Glas- oder Folienschicht
ausgebildet. Die organische Leuchtdiode 3 ist insbesondere mittels
einer Glaskappe 10 zum Schutz vor Wasser und/oder Sauerstoff
verkapselt.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer Mikroresonatorstruktur 7 einer
organischen Leuchtdiode 3 für eine Vor richtung nach 2.
Die Mikroresonatorstruktur 7 ist durch die Kathodenschicht 4,
zumindest eine organische Halbleiterschicht 5 und die semitransparente
Schicht 6 ausgebildet. Beim Anlegen einer Spannung zwischen
der Kathodenschicht 4 und der semitransparenten Schicht 6,
welche in diesem Ausführungsbeispiel
als Anode eingesetzt werden kann, werden positive (Löcher) und
negative (Elektronen) Ladungsträger
in die organische Halbleiterschicht 4 injiziert. Bei Rekombination
der Elektronen und Löcher
in der elektrolumineszierenden, organischen Halbleiterschicht 4 können neutrale,
angeregte Zustände
entstehen, die unter Aussendung von Licht in den Grundzustand zurückkehren
können.
Bezugszeichen 11 zeigt einen beispielhaften Emissionsort
einer solchen Aussendung von zwei Photonen. Dabei bezeichnet das
Bezugszeichen 12 einen ersten Weg eines ersten Photons
und Bezugszeichen 13 einen zweiten Weg eines zweiten Photons.
Die Teilstrahlen des ersten und zweiten Photons des emittierten
und des reflektierten Lichts können
je nach Phasendifferenz konstruktiv oder destruktiv interferieren.
Diese Interferenz führt zur
Ausbildung charakteristischer Schwingungsmoden. Die Winkel α1 und α2 zeigen
verschiedene, entstehende Abstrahlwinkel, welche die für die dargestellte
organische Leuchtdiode 3 charakteristische Abstrahlcharakteristik
bedingen.
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5 zeigt
ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit der Transmission von
der Wellenlänge
für ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer semitransparenten Schicht 6. In dem Ausführungsbeispiel
nach 5 ist die semitransparente Schicht 6 als
eine Aluminiumschicht mit einer Schichtdicke von 10 nm ausgebildet. 5 zeigt
dabei, dass die semitransparente Aluminiumschicht eine sich über die
Wellenlänge ändernde
Transmissionscharakteristik aufweist. Beispielsweise werden bei
einer Wellenlänge
von 600 nm etwa 10 % des auf die Aluminiumschicht 6 einfallenden
Lichtes transmittiert oder durchgelassen und die übrigen 90
% werden reflektiert. Somit ist gezeigt, dass eine dünne Aluminiumschicht
von 10 nm sowohl reflektierende als auch transmittierende Eigenschaften
aufweist.
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6 zeigt
eine zugehörige
CIE-Normtafel mit einem Abstrahlspektrum einer organischen Leuchtdiode 3 gemäß 4 über verschiedenen
Abstrahlwinkel. Dabei zeigt 6 insbesondere
das Abstrahlspektrum einer organischen Leuchtdiode 3 mit
einer nach 5 ausgebildeten Aluminiumschicht 6 ohne
eine zusätzliche
ITO-Anode. 6 zeigt deutlich, dass sich
die Farbe des abgestrahlten Lichtes mit einer Änderung des Betrachtungswinkels deutlich ändert. Nachdem
das Abstrahlspektrum durch eine Referenzmessung vorbestimmt werden kann,
kann aus einem gemessenen Abstrahlspektrum auf den Winkel rückgeschlossen
werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar. Beispielsweise ist es denkbar, auf einem
Messobjekt mehrere erfindungsgemäße organische
Leuchtdioden vorzusehen, um mehrere Raumwinkel zu messen.