[0001] Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel für Fahrzeugleuchten gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und eine mit einem solchen Leuchtmittel ausgestattete Fahrzeugleuchte
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
[0002] Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit der Schaffung eines den Anschein
einer OLED bildenden Leuchtmittels zum Einsatz in Fahrzeugleuchten.
[0003] Eine beispielsweise als eine Fahrzeugleuchte ausgebildete Leuchte umfasst beispielsweise
einen im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe umschlossenen
Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes, mindestens eine Lichtquelle
umfassendes Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte.
[0004] Eine Leuchte erfüllt je nach Ausgestaltung eine oder mehrere Aufgaben bzw. Funktionen.
Zur Erfüllung jeder Aufgabe bzw. Funktion ist eine Lichtfunktion der Leuchte vorgesehen.
Lichtfunktionen sind beispielsweise bei einer als Fahrzeugleuchte ausgebildeten Leuchte
in einer Ausgestaltung als Scheinwerfer eine die Fahrbahn ausleuchtende Funktion,
oder bei einer Ausgestaltung als Signalleuchte eine Signalfunktion, wie beispielsweise
eine Wiederholblinklichtfunktion zur Fahrtrichtungsanzeige oder eine Bremslichtfunktion
zur Anzeige einer Bremstätigkeit, oder z.B. einer Begrenzungslichtfunktion, wie etwa
einer Rücklichtfunktion, zur Sicherstellung einer Sichtbarkeit des Fahrzeugs bei Tag
und/oder Nacht, wie etwa bei einer Ausgestaltung als Heckleuchte oder Tagfahrleuchte.
[0005] Beispiele für Fahrzeugleuchten sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder
an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Blinkleuchten, Ausstiegsleuchten,
beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten,
Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte
Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege-
oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
[0006] Jede Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte muss dabei eine beispielsweise gesetzlich
vorgegebene Lichtverteilung erfüllen. Die Lichtverteilung legt dabei mindestens einzuhaltende,
umgangssprachlich als Helligkeit bezeichnete Lichtströme in zumindest einzuhaltenden
Raumwinkelbereichen fest.
[0007] Für die einzelnen Lichtfunktionen sind zum Teil unterschiedliche Helligkeiten bzw.
Sichtweiten sowie zum Teil unterschiedliche Lichtfarben zugeordnet.
[0008] Beispiele für Fahrzeugleuchten sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder
an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Wiederholblinkleuchten, Ausstiegsleuchten,
beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten,
Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte
Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege-
oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
[0009] Eine solche Kombination ist beispielsweise regelmäßig in den bekannten Heckleuchten
verwirklicht. In diesen kommen beispielsweise Wiederholblinkleuchten, Begrenzungsleuchten,
Bremsleuchten, Nebelleuchten sowie Rückfahrleuchten zum Einsatz, um nur eine von vielen
in Heckleuchten verwirklichten Kombinationen zu nennen. Weder erhebt diese Aufzählung
Anspruch auf Vollständigkeit, noch bedeutet dies, dass in einer Heckleuchte alle genannten
Leuchten kombiniert werden müssen. So können beispielsweise auch nur zwei oder drei
der genannten oder auch anderer Leuchten in einem gemeinsamen Leuchtengehäuse einer
Heckleuchte miteinander kombiniert sein.
[0010] Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads bei der Umwandlung von elektrischem Strom in für
das menschliche Auge sichtbares Licht kommen als Lichtquellen von Leuchtmitteln für
Leuchten, insbesondere Fahrzeugleuchten, vermehrt anorganische Leuchtdioden sowie
in wenigen Fahrzeugmodellen auch bereits organische Leuchtdioden zum Einsatz.
[0011] Anorganische Leuchtdioden bestehen aus mindestens einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip,
kurz LED-Chip, sowie wenigstens einer beispielsweise durch Spritzgießen angeformten,
den mindestens einen LED-Chip ganz oder teilweise umhüllenden Primäroptik. Auch sind
Fahrzeugleuchten bekannt, in denen reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken zum
Einsatz kommen.
[0012] Im Folgenden wird deshalb der Einfachheit halber nicht mehr zwischen anorganischer
Leuchtdiode und LED-Chip unterschieden und statt dessen einheitlich der Begriff LED
stellvertretend für beides verwendet, es sei denn, es ist explizit etwas anderes erwähnt.
[0013] Eine kurz als OLED (Organic Light Emitting Diode; OLED) bezeichnete organische Leuchtdiode
ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien
mit mindestens einer zwischen elektrisch leitenden, beispielsweise metallischen Schichten
für Anode und Kathode eingeschlossen Emitterschicht. Die Stärke oder anders ausgedrückt
Dicke der Schichten liegt in einer Größenordnung von etwa 100 nm. Typischerweise beträgt
sie je nach Aufbau 100 nm bis 500 nm.
[0014] Die Schichten einer OLED sind nacheinander auf ein Substrat aufgebracht, welches
gemeinsam mit einer auf die oberste Schicht aufgebrachten Verkapselung die Schichten
der OLED gegen Wasser, Sauerstoff sowie gegen andere Umwelteinflüsse, wie etwa Kratzbeschädigung
und/oder Druckbelastung schützt.
[0015] Im Unterschied zu anorganischen Leuchtdioden benötigen OLEDs keine einkristallinen
Materialien. Im Vergleich zu LEDs lassen sich OLEDs daher in kostengünstiger Dünnschichttechnik
herstellen. OLEDs ermöglichen dadurch die Herstellung flächiger Lichtquellen, die
einerseits sehr dünn und andererseits als durch die Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte
hindurch sichtbare, im eingeschalteten Zustand homogen leuchtende Leuchtfläche eingesetzt
einen besonders homogenes Erscheinungsbild aufweisen. Darüber hinaus weisen OLEDs
einen ähnlich hohen Wirkungsgrad bei der Umwandlung von elektrischem Strom in für
das menschliche Auge sichtbares Licht auf, wie LEDs.
[0016] Nachteilig an OLEDs sind deren im Vergleich zu LEDs verminderte Temperaturbeständigkeit
und deren verminderte Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit
und Luftsauerstoff. Beides führt zu einer eingeschränkten Lebensdauer von OLEDs.
[0017] Die Verwendung von OLEDs als Lichtquellen im Automotivbereich ist noch relativ neu.
Es gibt hierzu bisher nur einen Erfahrungsschatz von wenigen Jahren - insbesondere
im Bereich der Außenbeleuchtung, da hier durch schädliche Umweltbedingungen bedingt
erhöhte Anforderungen an die Technologie gesetzt werden. Daher sind auch die Fertigungsprozesse
und die -qualität dieser OLEDs noch nicht ganz ausgereift und befinden sich daher
insbesondere hinsichtlich Fahrzeuganwendungen in einer teilweise grundlegenden Optimierungs-
und Überarbeitungsphase.
[0018] Um in Fahrzeugleuchten einsetzbar zu sein, müssen OLEDs den an Fahrzeugkomponenten
von und innerhalb Fahrzeugleuchten gestellten und während deren Entwicklung beispielsweise
vermittels Shakerprüfung, chemische und mechanische Exposition sowie Klimakammer simulierten
und in Form von technischen Anforderungen formulierten Einsatzbedingungen bezüglich
thermischen, mechanischen und weiteren, auch kombinierten Umweltbelastungen, wie etwa
Schadgas, Feuchtigkeit, Feuchte zusammen mit Wärme, gerecht werden.
[0019] Eine große Herausforderung stellt für die OLEDs dabei der Einfluss von durch Wasser,
Wasserdampf, Wassermoleküle gebildete Feuchtigkeit dar. Dieser sorgt insbesondere
in Kombination mit hohen Temperaturen dazu, dass durch Fehlstellen in der Verkapselung
und/oder Versiegelung der OLED an die organischen Schichten unter Anderem Wassermoleküle
gelangen können, welche die organischen Schichten irreversibel schädigen und zu einem
Ausfall oder Teilausfall der Emitterschicht führen. Dies lässt sich auch in die Lebensdauer
für Bauteile in Fahrzeuganwendungen abbildenden Versuchen nachstellen. Bei einem Test
eines solchen Versuchs wird die mit einem Leuchtmittel mit mindestens einer OLED als
Lichtquelle ausgestattete Fahrzeugleuchte einer 85°C warmen Umgebungstemperatur und
einer relativen Luftfeuchte von 85% über mehrere Stunden ausgesetzt. Hierbei zeigen
sich bei unzureichender Verkapselung Dark Spots genannte dunkle Flecken oder Punkte
in der leuchtenden Fläche die aufgrund der an Verkapselungsfehlstellen hindurchdiffundierenden/hindurch
gelangenden Wassermoleküle auftreten. Da diese aufgrund der Verkapselungsfehlstellen
auftreten kann dort mit der Zeit immer mehr Wasser hindurchgelangen und dadurch wächst
und/oder vergrößert sich der Dark Spot mit der Zeit.
[0020] Eine zusätzliche Einschränkung erfahren OLEDs dadurch, dass die Herstellung leuchtender
Flächen, welche scharfkantig, d.h. ohne Abrundungen, winklige Strukturen nachbilden
durch die im Bereich spitzer Ecken und im Bereich von Innenwinkeln ergebender Stromspitzen
im die eigentliche OLED bildenden Substrataufbau scheitert.
[0021] Hierdurch kommt es zu lokalen Hot Spots, einhergehend mit so genannten Dark Spots,
Dunkelstellen in Folge einer frühzeitigen Alterung bis hin zu einer frühzeitigen Zerstörung
der Emitterschicht durch hohe Temperatureinwirkung an diesen Stellen.
[0022] In diesem Zusammenhang sei auch ein als Pixelschrumpfung (Pixel Shrinkage) bezeichnetes
Phänomen zu nennen, bei dem der durch die Außenkante der Leuchtfläche gebildete Randbereich
aufgrund der hohen Stromdichten wegbrennt. Dies hat eine unschöne, ausgefranste Leuchtflächenaußenkontur
zur Folge, die im Allgemeinen eine Spezifikationsverletzung darstellt. Auch kann es
zu fortschreitender Beschädigung der Schichten von diesem Bereich aus auf benachbarte
Bereiche kommen, da durch die hohe Stromdichte auch ein großer Wärmeeintrag in Form
von Abwärme aufgrund einer lichttechnischen Effizienz von weniger als 100% in diesem
Bereich vorherrscht.
[0023] Zusammengefasst sind die besonderen automobilen Einsatzbedingungen für OLEDs durch
den Einfluss von hohen Temperaturen, Temperaturschwankungen, Temperaturschocks, Feuchtigkeit,
Erschütterungen, ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung), Schadgase, wie etwa Abgase
von Verbrennungsprozessen, einhergehend mit einer hohen geforderten Lebensdauer von
mindestens 8000 h Betriebsdauer sowie eine beispielsweise durch eine spezifizierte
Gesamtlebensdauer eines Fahrzeugs von mindestens 15 Jahren definierte Lagerfähigkeit
verhältnismäßig hoch im Vergleich zu anderen OLED-Produkten, wie beispielsweise Wohnungs-
und Arbeitsplatzleuchtmittel, in Fernsehern verbauten Bildschirmen oder Mobiltelefon-Displays.
[0024] Solche robusten und resistenten OLEDs sind derzeit nur mit hohem Aufwand und/oder
in einer nicht ausreichenden Stückzahl herstellbar. Letzteres ist aktuell bedingt
durch einen hohen Ausschuss, da durch eine als Screening bezeichnete Überwachung in
der Fertigung unter Aussortieren von fehlerbehafteten Teilen eine große Anzahl an
produzierten OLEDs aussortiert werden muss, da sie nicht die entsprechende Qualität
aufweisen. Die Folge ist, dass sich eine Großserie mit vielen 10.000 OLEDs aktuell
als unwirtschaftlich erweist, da hierdurch die OLED-Preise zu hoch für den Markt sind.
[0025] Weiterhin besteht aktuell eine mangelnde Verfügbarkeit an OLEDs, da einerseits der
Ausschuss zu hoch ist und zusätzlich die Maschinenkapazitäten noch nicht ausreichen.
[0026] Darüber hinaus können nicht alle OLED-Fehler durch ein Screening erkannt werden und/oder
einzelne Fehler werden erst nach der Auslieferung sichtbar, wie beispielsweise das
Wachstum von anfangs winzigen Dark Spots und/oder Entstehung von kurzgeschlossenen
Bereichen in der OLED.
[0027] Entgegen den anhand der Erfahrungen der in den vergangenen Dekaden zu beobachtenden
Weiterentwicklungen von Halbleiterelementen in sie gesetzten Erwartungen sind OLEDs
immer noch nicht in hoher Stückzahl und entsprechend kostengünstig für den Automobilbereich
verfügbar.
[0028] Insbesondere stockt die Entwicklung hinsichtlich höherer Temperaturstabilität, verringerter
Ausbreitung von Schadstellen und homogener Lichtabgabe.
[0029] Die gegenwärtig im Automobilbereich einsetzbaren OLEDs werden in strengen Qualitätskontrollen
aussortiert, einhergehend mit hohen Ausschussquoten und - auf die verbleibende Stückzahl
gerechnet - sehr hohen Stückkosten.
[0030] Ein generelles Ziel bei der Entwicklung von Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise
von Fahrzeugleuchten und von Leuchtmitteln zum Einsatz in Fahrzeugleuchten, sind geringe
Herstellungskosten einhergehend mit einer sich kostensenkend auf die Herstellungskosten
auswirkenden geringen Ausschussquote.
[0031] Heute stellt sich die Situation so dar, dass die Kosten für OLEDs für Automobilanwendungen
nicht gesunken sind. Durch die zwischenzeitlich zusätzlich erkannten Probleme von
OLEDs, wie etwa wachsende Dark-Spots, etc., sind die Auswahlkriterien im Gegenteil
schärfer geworden.
[0032] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leuchtmittel für Fahrzeuganwendungen, insbesondere
zum Einsatz in Fahrzeugleuchten mit einer kurz als Leuchtfläche bezeichneten, möglichst
homogen leuchtenden Fläche zu schaffen, welches kostengünstig hergestellt werden kann,
den Anschein einer OLED erweckt und eine höhere Lebensdauer bei zumindest gleichem
Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Elektrizität in für das menschliche Auge sichtbares
Licht aufweist.
[0033] Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine mit einem solchen Leuchtmittel ausgestattete
Fahrzeugleuchte zu schaffen.
[0034] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, den Zeichnungen sowie in der nachfolgenden
Beschreibung, einschließlich der zu den Zeichnungen zugehörigen, wiedergegeben.
[0035] Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft demnach ein Leuchtmittel für Fahrzeugleuchten.
[0036] Das Leuchtmittel umfasst mindestens eine LED als Lichtquelle und ein in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik
hergestelltes Lichtleiterblatt mit zwei gegenüberliegenden, durch eine umlaufende
Schmalseite miteinander verbundene Leuchtflächen, an einem oder mehreren Teilen dessen
Schmalseite das von der mindestens einen LED abgegebene Licht eingestrahlt wird.
[0037] Das Lichtleiterblatt umfasst mindestens eine aufgrund der einstückigen Herstellung
bevorzugt in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik auch als Klartakt bezeichnete Lichtleitkörperpartie,
wenigstens eine aufgrund der einstückigen Herstellung bevorzugt in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik
auch als Diffustakt bezeichnete Volumenstreuerpartie, sowie bedarfsweise zumindest
eine aufgrund der einstückigen Herstellung bevorzugt in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik
auch als Opakttakt bezeichnete Opakpartie, beispielsweise um direkt von der LED abgestrahltes
Licht zu verbergen und/oder um Strukturen in eine oder beide gegenüberliegende Leuchtflächen
des Lichtleiterblatts einzubringen.
[0038] Mit anderen Worten umfasst das Lichtleiterblatt zumindest einen Klartakt für eine
Lichtleitkörperpartie, wenigstens einen Diffustakt für eine Volumenstreuerpartie sowie
bedarfsweise mindestens einen Opakttakt für eine Opakpartie, beispielsweise um direkt
von der LED abgestrahltes Licht zu verbergen und/oder um Strukturen in eine oder beide
gegenüberliegende Leuchtflächen des Lichtleiterblatts einzubringen.
[0039] Die mindestens eine LED als Lichtquelle ist unmittelbar mit dem Lichtleiterblatt
verbunden, beispielsweise angespritzt oder umspritzt.
[0040] Die Volumenstreuerpartie kann glasklar oder auch diffus ausgeführt sein.
[0041] Alternativ oder zusätzlich kann ein Leiterbahnträger Teil des Leuchtmittels sein,
über welchen die mindestens eine LED elektrisch kontaktiert ist.
[0042] Der Leiterbahnträger kann angespritzt oder beispielsweise heißverstemmt sein.
[0043] Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der Leiterbahnträger mit dem Lichtleiterblatt
verschraubt und/oder in das Lichtleiterblatt eingeclipst und/oder das Lichtleiterblatt
in den Leiterbahnträger eingeclipst ist.
[0044] Weit verbreitetste Leiterbahnträger sind kurz als Leiterkarte, Platine oder gedruckte
Schaltung (printed circuit board, PCB) bezeichnete, starre Leiterplatten.
[0045] Eine Leiterplatte ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient der mechanischen
Befestigung und elektrischen Verbindung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält
eine oder mehrere Leiterplatten.
[0046] Eine weitere Möglichkeit zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung
elektronischer Bauteile stellen in MID-Technik (MID-Technik: Molded-Interconnect-Device-Technik)
hergestellte spritzgegossene Schaltungsträger dar. Hierbei werden mit den elektrischen
Anschlüssen eines elektronischen Bauteils beispielsweise durch Oberflächenmontagetechnik,
Durchsteckmontagetechnik oder durch Draht- oder ACF-Bonding zu kontaktierende Leiterbahnen
in ein Spritzgussteil, welches gleichzeitig als Träger des einen oder der mehreren
elektronischen Bauteile dient, im Spritzgussprozess integriert.
[0047] Die Leuchtflächen des Lichtleiterblatts können durch eine oder mehrere Trennflächen
in zwei oder mehr Leuchtflächenpartien unterteilt sein.
[0048] Die Trennflächen können in der Volumenstreuerpartie und/oder in der Lichtleitkörperpartie
und/oder in der gegebenenfalls vorhandenen Opakpartie angeordnet sein.
[0049] Durch die Leuchtflächen des Lichtleiterblatts in mehrere Leuchtflächenpartien unterteilende
und ein Übersprechen von Licht zwischen den Leuchtflächenpartien unterbindende Trennflächen
in Verbindung mit mehr als einer LED als Lichtquelle können darüber hinaus animierte
Lichtfunktionen und/oder verschiedenfarbige und/oder verschieden helle Lichtfunktionen
mit nur einem Leuchtmittel mit einem Lichtleiterblatt verwirklicht werden.
[0050] Das Leuchtmittel kann darüber hinaus Rastmittel aufweisen, welche mit etwa in einem
Leuchtengehäuse angeordneten, korrespondierenden Rastmitteln, etwa Rastnasen, Hintergreifungen,
etc. eine Rastverbindung eingehen können.
[0051] Beispielsweise können die Rastmittel in der Opakpartie ausgebildet sein.
[0052] Beispielsweise der Opaktakt kann demnach darüber hinaus vorgesehen sein, um Rastmittel
auszubilden, welche mit etwa in einem Leuchtengehäuse angeordneten, korrespondierenden
Rastmitteln, etwa Rastnasen, Hintergreifungen, etc. eine Rastverbindung eingehen können.
[0053] Bevorzugt sind die Leuchtflächen des Lichtleiterblatts zwei- oder mehrdimensional
gekrümmt verlaufend ausgebildet.
[0054] Vorteilhaft weist das Lichtleiterblatt eine Dicke von maximal 3mm, beispielsweise
von nicht mehr als 2mm, und Abmessungen seiner Leuchtflächen von jeweils höchstens
200mm x 300mm auf.
[0055] Zumindest die Volumenstreuerpartie kann eine Aussparung aufweisen.
[0056] In der Aussparung kann eine Opakpartie als separates Teil oder einstückig in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik
angeordnet sein.
[0057] Alternativ oder zusätzlich kann eine Gravur zumindest auf die Volumenstreuerpartie
aufgebracht sein.
[0058] In die Vertiefungen der Gravur beziehungsweise in die durch die Gravur gebildete
Aussparung kann ein Werkstoff eingebracht sein, der die Lichtabstrahlung im Bereich
der Gravur entweder unterbindet, um hierdurch die Gravur bei ansonsten umgebender
Leuchtfläche sichtbar zu machen, oder der die Lichtabstrahlung im Bereich der Gravur
verstärkt, um hierdurch die Gravur durch hellere Lichtabstrahlung als in der umgebenden
Leuchtfläche sichtbar zu machen.
[0059] Darüber hinaus kann ein Rahmen zumindest auf einer Leuchtfläche angeordnet sein.
[0060] Zumindest der Volumenstreuerpartie kann eine transparente Platte planparallel zu
den Leuchtflächen um einen Luftspalt beabstandet vorgesetzt sein.
[0061] Bei der transparenten Platte handelt es sich bevorzugt um eine Diffusorplatte.
[0062] Hiernach kann auf den zumindest die Volumenstreuerpartie und die Lichtleitkörperpartie
umfassenden Lichtleitkörper stirnseitig zusätzlich eine Platte aufgebracht werden.
Diese Platte soll das Licht weiter homogenisieren. Zwischen dem Lichtleitkörper und
der beispielsweise als Diffusorplatte ausgeführten Platte ist ein möglichst kleiner
Luftspalt, um das Licht im Lichtleitkörper effizient zu führen.
[0063] Die Diffusorplatte kann beispielsweise mittels Reibschweißverfahren auf den Lichtleitkörper
aufgebracht werden, die Schweißfläche ist beispielsweise ein schmaler, umlaufender
Rand.
[0064] An der auch als Flankenseite bezeichneten Schmalseite des Lichtleitkörpers können
noch zusätzliche LEDs angebracht werden, die direkt in den Lichtleitkörper strahlen.
[0065] Weitere Ergänzung sind optionale, bevorzugt der Hauptabstrahlrichtung gegenüberliegende,
stirnseitig angebrachte Auskoppelprismen.
[0066] Die Auskoppelprismen können auf zumindest einer der Leuchtflächen und/oder in der
Volumenstreuerpartie des Leuchtmittels angeordnet sein.
[0067] Ist eine voranstehend beschriebene, beispielsweise als eine Diffusorplatte ausgeführte
Platte Teil des Leuchtmittels, so können die Auskoppelprismen alternativ oder zusätzlich
in einer solchen Platte angeordnet sein.
[0068] Die Erfindung schafft ein LED-Leuchtmittel als kostengünstige und stabile Alternative
zu OLEDs.
[0069] Das Leuchtmittel weist die Anmutung einer OLED auf, ohne deren Nachteile hinsichtlich
Temperaturempfindlichkeit und hohen Stückkosten in Kauf nehmen zu müssen.
[0070] Es ist im Umgang wesentlich einfacher sowohl hinsichtlich Bruchgefahr, als auch hinsichtlich
Druckbelastungen.
[0071] Vergleichsweise kostengünstige Wechseleinsätze im Werkzeug erlauben eine signifikante
Änderung des Erscheinungsbilds des Lichtleiterblatts. Bei OLEDs müsste für Vergleichbares
eine vollständig neue OLED hergestellt werden mit entsprechend hohen, sich damit auch
auf in sinkender Stückzahl verbleibender OLEDs auswirkenden Stückkosten.
[0072] Ein Ersatz von OLEDs durch das vorgeschlagene Leuchtmittel zieht bei den gegenwärtigen
Auswahlkriterien für OLEDs für Automobilanwendungen voraussichtliche Kosteneinsparungen
von bis zu 80% nach sich.
[0073] Ein zweiter Gegenstand der Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte mit einem zuvor
beschriebenen Leuchtmittel zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte.
[0074] Die Fahrzeugleuchte umfasst beispielsweise einen im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse
und einer Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes,
mindestens eine Lichtquelle umfassendes Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion
der Fahrzeugleuchte.
[0075] Bei wenigstens einem der gegebenenfalls mehreren zur Erfüllung oder zum Beitragen
einer Erfüllung jeweils einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehenen Leuchtmitteln
handelt es sich um ein voranstehend beschriebenes Leuchtmittel.
[0076] Das Leuchtmittel kann einzelne oder eine Kombination der zuvor und/oder nachfolgend
in Verbindung mit der Fahrzeugleuchte beschriebene Merkmale aufweisen, ebenso wie
die Fahrzeugleuchte einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend
in Verbindung mit dem Leuchtmittel beschriebene Merkmale aufweisen und/oder verwirklichen
kann.
[0077] Das Leuchtmittel und/oder die Fahrzeugleuchte können alternativ oder zusätzlich einzelne
oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik
und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder
in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
beschriebene Merkmale aufweisen.
[0078] Zusätzliche, über die vollständige Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die
voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber
dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
[0079] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren
entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht
und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen
Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung
werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur
Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen
Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele
dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung
dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
in einer Draufsicht auf dessen in Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche.
- Fig. 2
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
in einer perspektivischen Ansicht.
- Fig. 3
- ein drittes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
in einer Draufsicht auf dessen in Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche.
- Fig. 4
- ein viertes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden und einen
Leiterbahnträger umfassenden Leuchtmittels in einer Seitenansicht auf dessen die in
Hauptabstrahlrichtung vordere und hintere Leuchtflächen verbindenden Schmalseite.
- Fig. 5
- ein fünftes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden und einen
Leiterbahnträger umfassenden Leuchtmittels in einer Seitenansicht auf dessen die in
Hauptabstrahlrichtung vordere und hintere Leuchtflächen verbindenden Schmalseite.
- Fig. 6
- ein sechstes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden und einen
Leiterbahnträger umfassenden Leuchtmittels in einer Seitenansicht auf dessen Draufsicht
auf dessen in Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche.
- Fig. 7
- ein siebtes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
mit einer auf dessen Volumenstreuerpartie aufgebrachten Gravur sowie einer in dessen
Volumenstreuerpartie eingebrachten Aussparung in einer Draufsicht auf die in Hauptabstrahlrichtung
vordere Leuchtfläche des Leuchtmittels.
- Fig. 8
- ein achtes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
mit einer auf dessen Volumenstreuerpartie aufgebrachten Gravur sowie einer in dessen
Volumenstreuerpartie eingebrachten Aussparung und einem in der Aussparung angeordneten
Opakpartie in einer Draufsicht auf die in Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche
des Leuchtmittels.
- Fig. 9
- ein neuntes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
mit einer auf dessen Volumenstreuerpartie aufgebrachten Gravur sowie einem auf dessen
Volumenstreuerpartie aufgebrachten Rahmen in einer Draufsicht auf die in Hauptabstrahlrichtung
vordere Leuchtfläche des Leuchtmittels.
- Fig. 10
- ein zehntes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
mit zweieinhalbdimensional gewölbt verlaufenden Leuchtflächen in einer perspektivischen
Ansicht.
- Fig. 11
- ein elftes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden Leuchtmittels
mit dreidimensional gekrümmt verlaufenden Leuchtflächen in einer perspektivischen
Ansicht.
- Fig. 12
- ein zwölftes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden und einen
Leiterbahnträger umfassenden und mit Rastmitteln ausgestatteten Leuchtmittels in einer
Draufsicht auf dessen in Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche.
- Fig. 13
- ein dreizehntes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden und
mit einer zu dessen Volumenstreuerpartie um einen Luftspalt beabstandet vorgesetzt
angeordneten Platte ausgestatteten Leuchtmittels in einer Draufsicht auf dessen in
Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche.
- Fig.
- 14das Leuchtmittel aus Fig. 13 in einer Seitenansicht auf dessen die in Hauptabstrahlrichtung
vordere und hintere Leuchtflächen verbindenden Schmalseite.
- Fig. 15
- ein vierzehntes Ausführungsbeispiel eines den Anschein einer OLED erweckenden und
mit Auskoppelprismen auf zumindest einer seiner Leuchtflächen und/oder in dessen Volumenstreuerpartie
ausgestatteten Leuchtmittels in einer Seitenansicht auf dessen Draufsicht auf dessen
in Hauptabstrahlrichtung vordere Leuchtfläche.
- Fig. 16
- eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels von Auskoppelprismen mit Doppelreflexion.
[0080] Ein in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig.
10, Fig. 11, Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16 ganz oder in Teilen dargestelltes,
zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion in Fahrzeugleuchten vorgesehenes Leuchtmittel
01 umfasst:
- mindestens eine LED 02 als Lichtquelle, und
- ein in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik hergestelltes Lichtleiterblatt 03 mit zwei
gegenüberliegenden, durch eine umlaufende Schmalseite 30 miteinander verbundene Leuchtflächen
31, an einem oder mehreren Teilen dessen Schmalseite 30 das von der mindestens einen
LED 02 abgegebene Licht eingestrahlt wird.
[0081] Das Lichtleiterblatt 03 des Leuchtmittels 01 umfasst mindestens eine aufgrund der
einstückigen Herstellung bevorzugt in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik auch als Klartakt
bezeichnete Lichtleitkörperpartie 33 sowie wenigstens eine aufgrund der einstückigen
Herstellung bevorzugt in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik auch als Diffustakt bezeichnete
Volumenstreuerpartie 35.
[0082] Mit anderen Worten umfasst das Lichtleiterblatt 03 zumindest einen Klartakt für eine
Lichtleitkörperpartie 33, wenigstens einen Diffustakt für eine Volumenstreuerpartie
35 sowie bedarfsweise mindestens einen Opakttakt für eine Opakpartie 37, beispielsweise
um direkt von der LED 02 abgestrahltes Licht zu verbergen und/oder um Strukturen in
eine oder beide gegenüberliegende Leuchtflächen 31 des Lichtleiterblatts 03 einzubringen.
[0083] Zumindest an der von der Schmalseite 30 umfassten Flankenseite des Diffustaktes können
noch zusätzliche LEDs 02 angebracht werden, die direkt in den Diffustakt strahlen.
[0084] Die flankenseitige LED-Einkoppelfläche des Klartaktes kann planar, sphärisch oder
als Freiformfläche ausgelegt sein.
[0085] Alle oder ein Tel der Flächen des Lichtleiterblatts 03 können zusätzlich genarbt
sein.
[0086] Die einzelnen Takte können auch mittels Klebstoff verbunden sein. Der Klartakt und
der Diffustakt vorzugsweise mit einem optischen Kleber mit vergleichbarem Brechungsindex.
Somit muss das Lichtleiterblatt 03 nicht zwingend in Zwei- oder Mehrkomponenten- Spritzgusstechnik
einstückig beziehungsweise als ein Teil gespritzt sein.
[0087] Der Klartakt kann im Querschnitt Rund oder Vieleckig sein.
[0088] Der Klartakt kann einseitig oder vollständig metallisiert sein.
[0089] Der Diffustakt kann einseitig an der Stirnseite metallisiert werden, um das Licht
nur vorne bzw. hinten auskoppeln zu lassen. Dadurch wird die Leuchtdichte und Intensität
in dieser Richtung erhöht.
[0090] Die die Leuchtflächen 31 bildenden und/oder zumindest umfassenden Stirnflächen des
Lichtleiterblatts 03 müssen nicht zwingen planparallel sein, sondern können über die
der längsten Erstreckung der Schmalseite 30 entsprechende Längsseite hin konisch zulaufen.
[0091] Im Diffustakt können beispielsweise für Designzwecke allgemein als Aussparung 04
bezeichnete Durchbrüche und/oder Öffnungen eingebracht werden, wie die in Fig. 7 für
eine in der Volumenstreuerpartie 35 angeordnete beziehungsweise vorgesehene Aussparung
04 dargestellt.
[0092] Demnach kann zumindest die Volumenstreuerpartie 35 eine Aussparung 04 aufweisen.
[0093] Die Aussparung 04 kann durch eine Gravur gebildet beziehungsweise hergestellt sein.
[0094] Demnach kann zumindest auf die Volumenstreuerpartie 35 eine Gravur ein- und/oder
aufgebracht sein.
[0095] Das Lichtleiterblatt 03 kann bedarfsweise zumindest eine aufgrund der bevorzugt einstückigen
Herstellung bevorzugt in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik auch als Opakttakt bezeichnete
Opakpartie 37 umfassen, beispielsweise um direkt von der LED 02 abgestrahltes Licht
zu verbergen und/oder um Strukturen in eine oder beide gegenüberliegende Leuchtflächen
31 des Lichtleiterblatts 03 einzubringen.
[0096] Beispielsweise kann in der gegebenenfalls vorgesehenen Aussparung 04 eine Opakpartie
37 als separates Teil oder einstückig in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik angeordnet
sein, wie in Fig. 8 für eine Aussparung 04 mit einer in ihr angeordneten Opakpartie
37 dargestellt.
[0097] In die Vertiefungen der Gravur beziehungsweise in die durch die Gravur gebildete
Aussparung 04 kann ein Werkstoff eingebracht sein, der die Lichtabstrahlung im Bereich
der Gravur entweder unterbindet, um hierdurch die Gravur bei ansonsten umgebender
Leuchtfläche 31 sichtbar zu machen, wie dies beispielsweise durch eine in der durch
die Gravur gebildeten Aussparung 04 angeordnete Opakpartie 37 der Fall sein kann,
oder der die Lichtabstrahlung im Bereich der Gravur verstärkt, um hierdurch die Gravur
durch hellere Lichtabstrahlung als in der umgebenden Leuchtfläche 31 sichtbar zu machen
beziehungsweise hervorzuheben.
[0098] Es ist auch möglich, durch Gravieren einer oder beider Leuchtflächen 31 die Lichtleiterblätter
03 von Leuchtmitteln 01 auch in kleineren Stückzahl zu individualisieren.
[0099] Ebenso können die Lichtleiterblätter 03 an den Stirnflächen auch bedruckt oder geprägt
werden, was zu einer großen Flexibilität in der Fertigung führt.
[0100] Die Leuchtflächen 31 des Lichtleiterblatts 03 können durch eine oder mehrere auch
als Separatoren bezeichnete Trennflächen 39 in zwei oder mehr Leuchtflächenpartien
32 unterteilt sein (Fig. 1).
[0101] Durch die Leuchtflächen 31 des Lichtleiterblatts 03 in mehrere Leuchtflächenpartien
32 unterteilende und ein Übersprechen von Licht zwischen den Leuchtflächenpartien
32 unterbindende Trennflächen 39 in Verbindung mit mehr als einer LED 02 als Lichtquelle
können darüber hinaus animierte Lichtfunktionen und/oder verschiedenfarbige und/oder
verschieden helle Lichtfunktionen mit nur einem Leuchtmittel 01 mit einem Lichtleiterblatt
03 verwirklicht werden.
[0102] Die gegebenenfalls vorgesehene Opakpartie 37 kann hiernach die Trennflächen 39 umfassen.
[0103] Der optionale Opaktakt kann als Licht undurchlässiger Separator einzelne, auch als
Segmente bezeichnete Leuchtflächenpartien 32 voneinander entkoppeln. Diese können
über jeweils eine der Leuchtflächenpartie 32 zugehörige LED 02 einzeln angesteuert
werden.
[0104] Wichtig ist hervorzuheben, dass die Trennflächen 39 in der Volumenstreuerpartie 35
und/oder in der Lichtleitkörperpartie 33 und/oder zwischen der Lichtleitkörperpartie
33 und der Volumenstreuerpartie 35 angeordnet sein können.
[0105] Zusätzliche optionale, nicht als Durchbrüche ausgeführte Sicken 34 an der Stirnfläche
im Übergangsbereich vom Klartakt zum Diffustakt können den Lichteintrag in den Diffustakt
kontrollieren (Fig. 1).
[0106] Der Opaktakt kann optional, als gestalterische Komponente, auch eine Maske, wie etwa
einen Rahmen und/oder eine Struktur, beispielsweise eine Gravur, umfassen. Über diese
können auch gegebebenfalls vorgesehene Separatoren optisch kaschiert werden.
[0107] Alternativ kann diese Maske auch kostengünstig als Druck oder Heißprägung auf die
Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte und/oder auf eine oder beide Leuchtflächen 31 des
Lichtleiterblatts 03 appliziert werden.
[0108] Die mindestens eine LED 02 als Lichtquelle kann unmittelbar mit dem Lichtleiterblatt
03 verbunden sein. Beispielsweise kann das Lichtleiterblatt 03 an die LED 02 angespritzt
oder die LED 02 von dem Lichtleiterblatt 03 umspritzt sein.
[0109] In der Lichtleitkörperpartie 33 kann je ihr Licht via der Lichtleitkörperpartie 33
in das Lichtleiterblatt 03 einkoppelnden LED 02 jeweils eine Kollimatoroptik 36 vorgesehen
sein (Fig. 2).
[0110] In Fig. 3 ist eine Ansicht entgegen der Hauptabstrahlrichtung mit beispielhaften,
in Fig. 3 durch Pfeile S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 angedeuteten Strahlengängen des
von zwei LEDs 02 via der Lichtleitkörperpartie 33 in das Lichtleiterblatt 03 einkoppelten
Lichts dargestellt. Dabei erfolgt eine Lichtleitung und Lichtumlenkung in die Volumenstreuerpartie
35 in der Lichtleitkörperpartie 33 und eine im Wesentlichen in der normal auf der
Bildebene in Fig. 3 aufstehenden Hauptabstrahlrichtung stattfindende Lichtauskopplung
aus dem Lichtleiterblatt 03 in der Volumenstreuerpartie 35.
[0111] Die Volumenstreuerpartie 35 kann glasklar oder diffus ausgeführt sein.
[0112] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Leiterbahnträger
05 Teil des Leuchtmittels 01 ist, über welchen die mindestens eine LED 02 elektrisch
kontaktiert ist (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12).
[0113] Weit verbreitetste Leiterbahnträger 05 sind kurz als Leiterkarte, Platine oder gedruckte
Schaltung (printed circuit board, PCB) bezeichnete, starre Leiterplatten.
[0114] Eine Leiterplatte ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient der mechanischen
Befestigung und elektrischen Verbindung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält
eine oder mehrere Leiterplatten.
[0115] Eine weitere Möglichkeit zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung
elektronischer Bauteile stellen in MID-Technik (MID-Technik: Molded-Interconnect-Device-Technik)
hergestellte spritzgegossene Schaltungsträger dar. Hierbei werden mit den elektrischen
Anschlüssen eines elektronischen Bauteils beispielsweise durch Oberflächenmontagetechnik,
Durchsteckmontagetechnik oder durch Draht- oder ACF-Bonding zu kontaktierende Leiterbahnen
in ein Spritzgussteil, welches gleichzeitig als Träger des einen oder der mehreren
elektronischen Bauteile dient, im Spritzgussprozess integriert.
[0116] Der Leiterbahnträger 05 kann angespritzt oder heißverstemmt sein.
[0117] Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der Leiterbahnträger 05 mit dem Lichtleiterblatt
03 verschraubt und/oder in das Lichtleiterblatt 03 eingeclipst und/oder das Lichtleiterblatt
03 in den Leiterbahnträger 05 eingeclipst ist.
[0118] Die Anbindung der durch den Leiterbahnträger 05 repräsentierten Elektronik kann in
unterschiedlichen Lagen erfolgen.
[0119] In Fig. 5 steht ein durch eine möglichst kleine Platine gebildeter Leiterbahnträger
05 90° zum Lichtleiterblatt 03.
[0120] In Fig. 6 steht ein durch eine Platine gebildeter Leiterbahnträger 05 in derselben
Ausrichtung wie das Lichtleiterblatt 03.
[0121] Zumindest auf einer Leuchtfläche 31 kann ein Rahmen 06 angeordnet sein, wie in Fig.
9 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 9 ein Lichtleiterblatt 03 mit einer eine Aussparung
04 bildenden Gravur und einem auf der dem Betrachter zugewandten, in Hauptabstrahlrichtung
vorderseitigen Leuchtfläche 31 Rahmen 06.
[0122] Die Leuchtflächen 31 des Lichtleiterblatts 03 können zwei- oder mehrdimensional gekrümmt
verlaufend ausgebildet sein.
[0123] Im Gegensatz zu den aktuell für den Automobilbereich verfügbaren OLEDs erlaubt die
LED-Technologie 2,5D- und 3D-Lichtleiterblätter 03 umzusetzen. Dies ist mit OLEDs
für den Automotive Bereich noch nicht möglich.
[0124] Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lichtleiterblatts 03 mit zweieinhalbdimensional
gewölbter Leuchtfläche 31.
[0125] Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lichtleiterblatts 03 mit dreidimensional
gekrümmt und verdrehten Leuchtflächen 31.
[0126] Zur Vereinfachung der Montage kann das Leuchtmittel 01 Rastmittel 07 umfassen (Fig.
12).
[0127] Die Rastmittel 07 sind bevorzugt am Lichtleiterblatt 03 angeordnet.
[0128] Die Rastmittel07 können Haken, Vorsprünge, Hintergreifungen und der gleichen umfassen.
[0129] Beispielsweise können die Rastmittel in der gegebenenfalls vorhandenen Opakpartie
37 ausgebildet sein.
[0130] Das Leuchtmittel 01 weist hiernach vorteilhaft Rastmittel 07 auf, welche mit etwa
in einem Leuchtengehäuse angeordneten, korrespondierenden Rastmitteln, etwa Rastnasen,
Hintergreifungen, etc. eine Rastverbindung eingehen können.
[0131] Beispielsweise der Opaktakt kann demnach darüber hinaus vorgesehen sein, um Rastmittel
07 auszubilden, welche mit etwa in einem Leuchtengehäuse angeordneten, korrespondierenden
Rastmitteln, etwa Rastnasen, Hintergreifungen, etc. eine Rastverbindung eingehen können.
[0132] Denkbar ist beispielsweise ein in Fig. 12 dargestelltes Hakensystem, bei dem das
Leuchtmittel 01 zunächst mit einem als Haken ausgebildeten Rastmittel 07 an einem
fahrzeugleuchtenseitigen Zapfen 08 eingehängt und anschließend um diesen Zapfen 08
wie in Fig. 12 durch einen Pfeil V dargestellt verschwenkt wird, bis ein als eine
Rastnase ausgebildetes zweites Rastmittel 72 in einer fahrzeugleuchtenseitigen Hintergreifung
verrastet.
[0133] Ein gegebenenfalls vorhandener Leiterbahnträger 05 kann hierbei mit der fahrzeugleuchtenseitigen
elektrischen Kontaktierung der einen oder mehreren LEDs 02 des Leuchtmittels 01 dienenden,
freiliegenden Leiterbahnflächen 50 versehen sein, die beispielsweise vermittels fahrzeugleuchtenseitigen
Kontaktschwingen werkzeuglos eine elektrischen Kontakt herzustellen geeignet sind.
[0134] Das Lichtleiterblatt 03 weist vorteilhaft Abmessungen in der Größenordnung einer
OLED mit einer Dicke von maximal 3mm, besonders bevorzugt von maximal 2mm, und Abmessungen
seiner Leuchtflächen 31 von jeweils höchstens 200mm x 300mm auf.
[0135] Zumindest der Volumenstreuerpartie 35 kann eine transparente Platte 09 beispielsweise
planparallel zu den Leuchtflächen 31 des Lichtleiterblatts 03 um einen Luftspalt 10
beabstandet vorgesetzt sein (Fig. 13, Fig .14).
[0136] Bei der transparenten Platte 09 handelt es sich bevorzugt um eine Diffusorplatte.
[0137] Hiernach kann auf den zumindest die Volumenstreuerpartie 35 und die Lichtleitkörperpartie
33 umfassenden Lichtleitkörper 03 stirnseitig zusätzlich eine Platte 09 aufgebracht
werden. Diese Platte 09 soll das Licht weiter homogenisieren. Zwischen dem Lichtleitkörper
03 und der beispielsweise als Diffusorplatte ausgeführten Platte 09 ist bevorzugt
ein möglichst kleiner Luftspalt 10 vorgesehen, um das Licht im Lichtleitkörper 03
effizient zu führen.
[0138] Die Diffusorplatte kann beispielsweise mittels Reibschweißverfahren auf den Lichtleitkörper
aufgebracht werden, die Schweißfläche ist beispielsweise ein schmaler, umlaufender
Rand 11 (Fig. 14).
[0139] Auf zumindest einer der Leuchtflächen 31 und/oder in der Volumenstreuerpartie 35
des Lichtleiterblatts 03 können Auskoppelprismen 12 angeordnet sein (Fig. 14, Fig.
15, Fig. 16).
[0140] Die Auskoppelprismen 12 sind bevorzugt auf der in Fig. 14 beispielhaft durch einen
Pfeil P angedeuteten Hauptabstrahlrichtung gegenüberliegenden Leuchtfläche 31 angebracht.
[0141] Verfügt das Leuchtmittel 01 über eine voranstehend beschriebene, beispielsweise als
eine Diffusorplatte ausgeführte Platte 09, so können die Auskoppelprismen 12 alternativ
oder zusätzlich auf und/oder in einer solchen Platte 12 angeordnet sein.
[0142] An der auch als Flankenseite bezeichneten Schmalseite 30 des Lichtleiterblatts 03
können noch zusätzliche LEDs 02 angebracht werden, die direkt in das Lichtleiterblatt
03 strahlen.
[0143] Wichtig ist hervorzuheben, dass durch Reflektionsbedampfungen beispielsweise eines
Teils zumindest einer Leuchtfläche 31 die Wertanmutung des auch als LED-Blade bezeichneten,
das Lichtleiterblatt 03 umfassenden Leuchtmittels 01 noch gesteigert werden kann.
[0144] Zusammengefasst kann die Erfindung verwirklicht sein durch ein eine oder mehrere
LEDs 02 als Lichtquellen umfassendes Leuchtmittel 01 mit einem Lichtleiterblatt 03
aus Mehrkomponenten-Werk(Kunst-)stoff, wobei das Lichtleiterblatt 03 aus einer auch
als Klartakt bezeichneten Komponente klar transparent, einer auch als Diffustakt bezeichneten,
einen Volumenstreuer bildenden Komponente diffus streuend und optional einer auch
als Opaktakt bezeichneten Komponente lichtundurchlässig besteht, zuzüglich der entsprechenden
Elektronik-Komponente, welche in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig.
7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16 vereinfacht
meist auf eine oder mehrere LEDs 02 reduziert dargestellt ist.
[0145] Die lichtleitenden Kunststoffe des Lichtleiterblatts 03 haben vorzugsweise einen
identischen optischen Brechungsindex.
[0146] Der Klartakt ist längsseitig an der dünnen Seite des Diffustakts angespritzt und
umschließt diesen teilweise oder vollständig.
[0147] An dem Klartakt sind LEDs 02 als Lichtquellen angebracht, welche flankenseitig das
Licht in den Klartakt einspeisen.
[0148] Bevorzugt sind an dem Klartakt längsseitig oben und/oder unten Umlenkelemente angebracht,
welche das Licht bevorzugt durch Totalreflexion in Richtung des Diffustakts umlenken.
[0149] Diese Umlenkelemente sind so ausgelegt, dass sie das Licht gleichmäßig über die Gesamtlänge
des Diffustakts eintragen.
[0150] Das Licht wird im Diffustakt transmittiert und in alle Richtungen gestreut. Hiernach
bildet der Diffustakt einen durch die Volumenstreuerpartie 35 gebildeten und/oder
von dieser umfassten Volumenstreuer. Die beispielsweise in Fig. 14 durch einen Pfeil
P angedeutete, auch als Hauptauskoppelrichtung bezeichnete Hauptabstrahlrichtung des
gestreuten Lichtes ist stirnseitig hinten und vorne via der Leuchtflächen 31 des Lichtleiterblatts
03.
[0151] Die von den Leuchtflächen 31 umfassten, durch die großen Austrittsflächen im Diffustakt
gebildeten Stirnflächen können beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein.
[0152] Die Erfindung schafft ein LED-Leuchtmittel als kostengünstige und stabile Alternative
zu OLEDs.
[0153] Das Leuchtmittel 01 weist die Anmutung einer OLED auf, ohne deren Nachteile hinsichtlich
Temperaturempfindlichkeit und hohen Stückkosten in Kauf nehmen zu müssen.
[0154] Es ist im Umgang wesentlich einfacher sowohl hinsichtlich Bruchgefahr, als auch hinsichtlich
Druckbelastungen.
[0155] Vergleichsweise kostengünstige Wechseleinsätze im Werkzeug erlauben eine signifikante
Änderung des Erscheinungsbilds des Lichtleiterblatts. Bei OLEDs müsste für Vergleichbares
eine vollständig neue OLED hergestellt werden mit entsprechend hohen, sich damit auch
auf in sinkender Stückzahl verbleibender OLEDs auswirkenden Stückkosten.
[0156] Ein Ersatz von OLEDs durch das vorgeschlagene Leuchtmittel 01 zieht bei den gegenwärtigen
Auswahlkriterien für OLEDs für Automobilanwendungen voraussichtliche Kosteneinsparungen
von bis zu 80% nach sich.
[0157] Es ist ersichtlich, dass die Erfindung auch durch eine Fahrzeugleuchte mit einem
zuvor beschriebenen Leuchtmittel zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der
Fahrzeugleuchte verwirklicht sein kann.
[0158] Die Fahrzeugleuchte umfasst beispielsweise einen im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse
und einer Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes,
mindestens eine Lichtquelle umfassendes Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion
der Fahrzeugleuchte.
[0159] Bei wenigstens einem der gegebenenfalls mehreren zur Erfüllung oder zum Beitragen
einer Erfüllung jeweils einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehenen Leuchtmitteln
handelt es sich um ein voranstehend beschriebenes Leuchtmittel.
[0160] Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind eine optisch ähnliche Erscheinung und
Funktionalität des Leuchtmittels wie bei einer OLED, unter Verwendung der robusten,
ausgereiften, automobilerprobten und kostengünstigen LED-Technik. Bisher ist keine
KFZ-Leuchte bekannt, die dieses Prinzip verwendet.
[0161] Die LED-Blade Variante ermöglichte es auch über Wechseleinsätze im Werkzeug mit mäßigem
Aufwand das Erscheinungsbild zu verändern.
[0162] Das Leuchtmittel 01 und/oder die Fahrzeugleuchte können alternativ oder zusätzlich
einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der
Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente
und/oder in der voranstehenden Beschreibung erwähnte Merkmale aufweisen.
[0163] Alternativ oder zusätzlich kann das Leuchtmittel 01 einzelne oder eine Kombination
der zuvor in Verbindung mit der Fahrzeugleuchte beschriebene Merkmale aufweisen, ebenso
wie die Fahrzeugleuchte einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Verbindung
mit dem Leuchtmittel 01 beschriebene Merkmale aufweisen und/oder verwirklichen kann.
[0164] Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt.
Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen,
was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch
wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen
oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
[0165] Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Fahrzeugleuchten, insbesondere
Kraftfahrzeugleuchten gewerblich anwendbar.
[0166] Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der
Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche
zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0167]
- 01
- Leuchtmittel
- 02
- LED
- 03
- Lichtleiterblatt
- 04
- Aussparung
- 05
- Leiterbahnträger
- 06
- Rahmen
- 07
- Rastmittel
- 08
- Zapfen
- 09
- Platte
- 10
- Luftspalt
- 11
- Rand
- 12
- Auskoppelprismen
- 30
- Schmalseite
- 31
- Leuchtfläche
- 32
- Leuchtflächenpartie
- 33
- Lichtleitkörperpartie
- 34
- Sicke
- 35
- Volumenstreuerpartie
- 36
- Kollimatoroptik
- 37
- Opakpartie
- 39
- Trennfläche
- 50
- Leiterbahnfläche
- 71
- erstes Rastmittel
- 72
- zweites Rastmittel
- P
- Pfeil
- S1
- Pfeil
- S2
- Pfeil
- S3
- Pfeil
- S4
- Pfeil
- S5
- Pfeil
- S6
- Pfeil
- S7
- Pfeil
- V
- Pfeil
1. Leuchtmittel (01) für Fahrzeugleuchten, umfassend:
- mindestens eine LED (02) als Lichtquelle, und
- ein Lichtleiterblatt (03) mit zwei gegenüberliegenden, durch eine umlaufende Schmalseite
(30) miteinander verbundene Leuchtflächen (31), an einem oder mehreren Teilen dessen
Schmalseite (30) das von der mindestens einen LED (02) abgegebene Licht eingestrahlt
wird,
wobei das Lichtleiterblatt (03) mindestens eine Lichtleitkörperpartie (33) sowie wenigstens
eine Volumenstreuerpartie (35) umfasst.
2. Leuchtmittel nach Anspruch 1, wobei das Lichtleiterblatt (03) zumindest eine Opakpartie
(37) umfasst.
3. Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine LED (02) unmittelbar
mit dem Lichtleiterblatt (03) verbunden.
4. Leuchtmittel nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Volumenstreuerpartie (35) glasklar
oder diffus ausgeführt ist
5. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Leiterbahnträger (05) Teil
des Leuchtmittels (01) ist, über welchen die mindestens eine LED (02) elektrisch kontaktiert
ist.
6. Leuchtmittel nach Anspruch 5, wobei der Leiterbahnträger (05) angespritzt oder heißverstemmt
ist.
7. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Leuchtflächen (31)
des Lichtleiterblatts (03) durch eine oder mehrere Trennflächen (39) in zwei oder
mehr Leuchtflächenpartien (32) unterteilt sind.
8. Leuchtmittel nach Anspruch 7, wobei die Trennflächen (39) in der Volumenstreuerpartie
(35) und/oder in der Lichtleitkörperpartie (33) angeordnet sind.
9. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei es Rastmittel (07, 71,
72) aufweist.
10. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Leuchtflächen (31)
des Lichtleiterblatts (03) zwei- oder mehrdimensional gekrümmt verlaufend ausgebildet
sind.
11. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Lichtleiterblatt (03)
eine Dicke von maximal 3mm und Abmessungen seiner Leuchtflächen (31) von jeweils höchstens
200mm x 300mm aufweist.
12. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zumindest die Volumenstreuerpartie
(35) eine Aussparung (04) aufweist.
13. Leuchtmittel nach Anspruch 12, wobei in der Aussparung (04) eine Opakpartie (37) als
separates Teil oder einstückig in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik angeordnet ist.
14. Leuchtmittel nach Anspruch 12, wobei in der Aussparung (04) ein die Lichtabstrahlung
verstärkender Werkstoff eingebracht ist.
15. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zumindest auf einer Leuchtfläche
(31) ein Rahmen (06) angeordnet ist.
16. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zumindest der Volumenstreuerpartie
(35) eine transparente Platte (09) um einen Luftspalt (10) beabstandet vorgesetzt
ist.
17. Leuchtmittel nach Anspruch 16, wobei es sich bei der transparenten Platte (09) um
eine Diffusorplatte handelt.
18. Leuchtmittel nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei auf zumindest einer der
Leuchtflächen (31) und/oder in der Volumenstreuerpartie (35) des Lichtleiterblatts
(03) und/oder in der Platte (09) Auskoppelprismen (12) angeordnet sind.
19. Fahrzeugleuchte mit einem mindestens eine Lichtquelle (02) umfassenden Leuchtmittel
(01) für wenigstens eine Lichtfunktion, umfassend ein Leuchtmittel (01) nach einem
der voranstehenden Ansprüche.