CN101933395B - Oled照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于配合相应的插座(1)的照明设备(10)。该照明设备(10)具有至少部分地嵌入OLED(11)的底座或外壳(12)以及影响电力从外部终端(15a、15b)流到OLED的电子电路(13a、13b)。该电子电路可以包括存储器模块、通信模块、传感器等等，以便允许实现OLED的智能控制并且使得照明设备(10)可适于驱动标准的可能的改变。

Description

OLED照明设备
本发明涉及照明设备，其适于配合相应的插座并且其包括在外壳中的有机发光二极管(OLED)。
EP-A-1194013公开了一种具有多个OLED像素和光电传感器的平板显示器，其中传感器的信号传送到反馈控制设备。该控制设备可以设置在与像素和传感器相同的衬底上。
US2007/108843A1公开了一种车辆照明系统，其包括由电流源驱动的多个LED。对于每个LED，提供了开关，该开关可以闭合，使得在发生故障的情况下可以旁路相应的LED。
根据US2006198128A1知道了一种方法，LED与某个硬件一起通过该方法可以完全嵌入到透明塑料中。得到的照明设备仅用于特殊用途并且不适合作为低成本设备。
基于该背景技术，本发明的目的是提供一种可替换照明设备，其中希望该设备适合大批量生产、长期用于标准化环境中和/或与更旧的标准向后兼容。
这个目的是通过依照权利要求1的照明设备来实现的。从属权利要求中公开了优选的实施例。
依照本发明的照明设备适于配合相应的(标准化)插座并且包括以下部件：
a)有机发光二极管，其在下文中像通常一样缩写为OLED。OLED具有以下优点：它们可以工作于低电压，具有长的工作寿命并且可以以低成本、大面积和多颜色制造。关于OLED的详细信息，参阅文献(例如JosephShinar(ed.)：″OrganicLightEmittingDevices，Asurvey″，Springer，2004)。
b)外壳，其至少部分地嵌入了OLED。该外壳可以例如由塑料制成，特别地通过注射模塑法制成。
c)在外壳外表面上的至少一个外部电气终端，电力通过所述外部电气终端可以提供给照明设备。外部终端的布置和大小优选地遵照某种标准，从而允许将照明设备插入来自不同制造商的兼容插座。
d)电子电路，其设置在外壳中并且包括无源和/或有源电子部件(例如电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管等等)，所述电子部件影响电力从外部终端流到OLED。
所描述的照明设备具有以下优点：在一个外壳中组合OLED和与OLED的电气控制有关的某个或多或少复杂的电子硬件。因此，存在结合到照明设备中的某种智能，可以利用其以实现对OLED的更多方面的控制、实施安全机制以及使得该设备适于OLED技术和驱动方法的可能的未来变化。而且，可以使具有其外壳(底座)的照明设备向后兼容，使得它可以在现有插座中互换，并且即使OLED本身可能已经相当程度地改变，所述电子部件也保护依照所述插座的规范的设备的性能。
所述照明设备的部件，特别地OLED和外壳，优选地连接以便形成整体结构，即可以作为单个单元处理并且例如可以在发生故障的情况下完全改变的产品。优选地，OLED和外壳通过材料键合(materialbonding)(即在原子/分子附着水平上)例如经由胶粘物连接，所述胶粘物将它们彼此附接并且将它们密封以防尘或防湿。
所述电子电路可以以许多不同的方式实现并且满足各种不同的任务。在一个特定的实施例中，电子电路包括用于存储信息的可编程存储器模块，所述信息标识所述设备和/或影响该电路的行为。该存储器模块“可编程”这一事实意味着其中存储的信息可以通过电子通信设置或改变。信息可以由制造商存储在存储器中并且在照明设备的整个寿命期间保持不变(例如，如果将所述存储器模块实现为ROM或PROM)。然而，优选地，可以在必要的情况下在使用照明设备期间的任何时间改变所述信息模块。这允许例如在照明设备用于具有变化的组成的网络中的情况下动态地分配唯一地址给照明设备。而且，通过这种方式有可能使OLED的控制适于外部驱动器的当前标准，所述标准由于OLED领域中正在进行的迅速的发展而很可能在未来改变。因此，将可能使得照明设备(与更旧的驱动器)向后兼容以及(与制造照明设备时仍不可获得的新驱动器)前向兼容。存储器模块的升级可以例如通过读取来自新设备的条形码并且将关联的信息(例如驱动器参数)写入存储器中来实现。
依照另一个实施例，所述电子电路包括开关模块，该开关模块用于在发生故障的情况下改变外部终端的路由或连接。短路例如是OLED的典型故障；为了防止相同网络中使用的其他照明设备受到这种短路的影响，开关模块可以在这种情况下例如关断和旁路有缺陷的OLED。
所述电子电路可选地可以包括用于与外部设备单向或双向通信的通信模块。所述模块可以例如包括用于无线通信的接收器和/或发射器。可替换地或者此外，它可以通过导线耦合到外部终端(例如通过其提供电力的相同终端)以便进行通信。因此，可以建立与电子电路的通信，这允许例如读出工作参数、传感器数据、地址等等和/或从外部对电子电路做出改变。
依照又一个实施例，所述电子电路包括用于将施加到外部终端的电压转换成实际驱动OLED的电流的转换器模块。因此，在外部信号(电压)与内部效应(电流)之间存在变换步骤，其可选地可以在外部驱动器的标准改变的情况下加以调适。
此外，所述电子电路可以配备一个或多个传感器，例如关于光、温度、声音和/或对象(比如人)的邻近度的传感器。所述传感器(一个或多个)可以用来测量照明设备的状态，例如其工作温度，其中所述传感器信息可以例如传送到某个外部更高级别的控制器。
优选地，前述传感器(一个或多个)用来提供(直接)影响电子电路的行为的信号。光传感器可以例如用来根据环境照明调节OLED的亮度或颜色，或者温度传感器可以用来在有危险的过热的情况下降低OLED的功耗。
所述电子电路可以特别地包括用于控制OLED的亮度和/或颜色的控制模块。如上面解释的，控制模块的活动状态可以受到不同的影响，例如传感器的信号、存储器的内容或者从外部传送到照明设备的信息。
为了保持照明设备的尺寸尽可能小且与给定标准兼容，所述电子电路优选地设置在外壳内提供的某个凹口中。
本发明的这些和其他方面根据下面描述的实施例(一个或多个)将是清楚明白的，并且将参照所述实施例进行阐述。这些实施例通过实例借助于附图加以描述，在附图中：
图1示意性地示出了通过电子部件集成到外壳中的、依照本发明的照明设备的第一实施例的截面；
图2示意性地示出了通过电子部件设置在印刷电路板或箔片上的、依照本发明的照明设备的第二实施例的截面；
图3示意性地示出了依照本发明的照明设备中使用的电子电路。
相同的附图标记或者按照10的整数倍不同的附图标记在图中表示相同或相似的部件。
非常可能的是，OLED技术将许多年持续快速地改变。这导致以下问题：许多关于包括OLED的照明设备的插座和底座的标准将在短时段内遵照。然而，照明设备应当可服务许多年。
而且，已知的OLED具有低的效率，但是预期在不久的将来急剧地改善。这意味着此刻定义的驱动器将不与在几年之后生产的OLED兼容。因此，存在当前的解决方案将很可能在几年之后不可用这一问题。
另一个问题在于，OLED的典型故障行为是短路。一种常见的工作方式是将数个OLED连接到单个驱动器。如果OLED以并联的方案连接，那么一个OLED的短路也将阻止其他OLED照明。
由于OLED将允许新的应用，因而进一步可能的是，将存在OLED与动态或交互式解决方案之间的强链接。
为了解决上面的问题，建议在灯的附近(即在其底座中)提供某种智能。这可以在短路的情况下使得OLED向后兼容和/或关断OLED。利用传感器、RF接收器或者任何其他种类的通信电子器件扩展该底座可以进一步创建动态和交互式应用。因此，在底座中添加智能将解决许多问题并且甚至扩展OLED的应用领域。
图1示意性地示出了依照本发明第一实施例的照明设备10，其实现了前面提到的原理。该照明设备10包括三个主要部件：
-OLED11，其典型地包括两个其间具有发光有机材料的玻璃板。
-外壳12或底座，其嵌入了OLED11的下面部分。
-电子电路13a、13b，其电气集成到从外部终端15a、15b到OLED11的电气路径上。
照明设备10适于与相应插座1配合，该插座具有用于提供电力的电气终端，其在图中示意性示出。这种插座-底座解决方案的外壳12保护了OLED11。其有利地可以由塑料制成。而且，可以产生双部件塑料外壳，其中一个部件可以用于传导迹线(conductivetracks)的湿镀(并且另一个部分不是如此)。因此，可以将传导迹线14集成到外壳内。由于用于外壳的成型工艺的性能，存在3D自由；因此，有可能将电子部件13a、13b集成到外壳的凹口内，这保持OLED的小形状因子是完整的。传导迹线14允许将任何种类的电气部件添加到外壳内。OLED11可以借助于焊接、软焊、胶合或者任何其他连接方法连接到这些传导迹线。在装配OLED11和外壳12之后，填充胶料可以用来填充空气隙并且创建机械稳定构造。
外壳12可以包含电路13a、13b中所有种类的电气部件。这可以用于浪涌电流限制、电路制动、效率采用、传感器、动态特性、接收器、数据通信等等。
图2示出了照明设备10的可替换实施例。在这种情况下，底座可以通过将塑料或金属外壳22与单独的印刷电路板(PCB)或箔片23结合以更常规的方式产生，所述印刷电路板或箔片通过线24连接到OLED21并且进一步连接到外部终端25。
通过选择适当的塑料，外壳12、22也可以用作热沉。这有助于降低OLED的热问题。
图3示意性地示出了上面描述的电子电路13a(或者任何其他电路13b、23)可以包含的部件。电路13a被示出电气插入到外部终端15a与OLED11之间的线中。实际上，外部电路还可以连接到其他内部或外部终端、OLED的附加电极或者任何其他感兴趣电子部件。电子电路13a包括以下(可选的)部件：
-存储器13.1，其用于存储信息，比如照明设备的地址或者工作参数。该存储器特别地可以由可编程只读存储器(PROM、EPROM等等)实现。
-开关模块13.2，例如外部终端15a与OLED11之间的连接通过开关模块13.2可以被中断。特别地，如果检测到某种故障，例如OLED11内或者别处的短路，那么可以发生这种中断。
-通信模块13.3，其允许与外部设备的单向或双向通信。通信模块13.3被示出通过导线连接到外部终端15a以便实现通信。可替换地，该通信模块可以连接到其自身的终端和/或包括接收器或发射器以便通过RF信号进行无线通信。
-电流转换器13.4，其将外部施加的电压转换成驱动OLED11所需的电流。该转换器的特性可选地可以依赖于存储器13.1的内容或者可以以某种其他方式改变。
-传感器13.5，例如测量环境光并且允许相应地调适OLED11的亮度和/或颜色的光电二极管。
-控制模块13.6，其连接到前述模块13.1-13.5，并且适于同步且控制它们的总体行为。该控制模块可以例如由微控制器实现。
总之，本发明涉及一种具有外壳12、22和电子电路13a、13b、23的照明设备10、20，所述外壳至少部分地嵌入OLED11、21，所述电子电路影响电力从外部终端15a、15b、25流到OLED。该电子电路可以包括存储器模块、通信模块、传感器等等，以便允许实现OLED的智能控制并且使得照明设备可适于驱动标准的可能的改变。
最后，应当指出的是，在本申请中，措辞“包括/包含”并没有排除其他的元件或步骤，“一”或“一个”并没有排除复数，并且单个处理器或其他单元可以实现若干装置的功能。本发明存在于每一个新颖的特性特征以及特性特征的每一种组合之中。而且，权利要求中的附图标记不应当被视为对其范围的限制。

Claims (10)

1.一种照明设备（10，20），适于配合相应的插座（1）并且适于在相应的插座中互换，该照明设备包括：
a）OLED（11，21）；
b）外壳（12，22），其至少部分地嵌入了OLED；
c）在外壳表面上的至少一个外部终端（15a，15b，25）；
d）电子电路（13a，13b，23），其设置在外壳中并且包括无源和/或有源电子部件，所述电子部件影响电力从位于照明设备外部的外部驱动器到OLED的流动，
其中，所述电子电路（13a，13b，23）包括用于存储信息的可编程存储器模块（13.1），所述信息影响该电路的行为，该行为是在外部信号与内部效应之间的变换，并且所述信息在使用照明设备期间的任何时间是可以改变的，以便在外部驱动器的标准发生改变的情况下调适所述变换。
2.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，OLED（11，21）和外壳（12，22）通过材料键合连接以便形成整体结构。
3.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，所述可编程存储器模块（13.1）在使用照明设备期间的任何时间是可以改变的，以使OLED的控制适于外部驱动器的改变的标准，从而使得照明设备后向兼容以及前向兼容。
4.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，电子电路（13a，13b，23）包括开关模块（13.2），该开关模块用于在发生故障的情况下改变外部终端（15a，15b，25）的路由。
5.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，电子电路（13a，13b，23）包括用于与外部设备单向或双向通信的通信模块（13.3）。
6.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，电子电路（13a，13b，23）包括用于将施加到外部终端（15a，15b，25）的电压转换成电流的转换器模块（13.4）。
7.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，电子电路（13a，13b，23）包括关于光、温度、声音和/或对象的邻近度的传感器（13.5）。
8.依照权利要求7的照明设备（10，20），
其特征在于，传感器（13.5）的信号影响电子电路（13a，13b，23）的行为。
9.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，电子电路（13a，13b，23）包括用于控制OLED（11，21）的亮度和/或颜色的控制模块（13.6）。
10.依照权利要求1的照明设备（10，20），
其特征在于，电子电路（13a，13b，23）设置在外壳（12，22）的凹口中。
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