CN107923589B - 用于车辆大灯的光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆大灯的光模块,光模块包括:至少一个初级光源(110),初级光源构造为长形的发光体并且设定用于产生至少一个初级光射束(210);至少一个次级光源(2),次级光源包括设定用于发射光的至少一个第一层(30、1t)和具有至少一个反射表面(10r)的至少一个第二层(10、10'),反射表面(10r)设定用于至少反射由第一层(30)发射的光,其中由至少一个次级光源(2)发射的光将至少一个初级光射束(210)补充到至少一个次级光射束(210),从而光模块辐射出用于形成预定的类型的光分布的光。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆大灯的光模块,光模块包括:至少一个初级光源,初级光源构造为长形的发光体并且设定用于产生至少一个初级光射束;至少一个次级光源,次级光源包括设定用于发射光的至少一个第一层和具有至少一个反射表面的至少一个第二层,该反射表面设定用于至少反射由第一层发射的光。
此外,本发明还涉及一种带有至少一个这种光模块的大灯、尤其是机动车大灯,和/或后灯、尤其是机动车后灯,和/或示宽灯、尤其是机动车示宽灯。
此外,本发明还涉及一种带有至少一个这种大灯和/或至少一个这种后灯和/或至少一个示宽灯的车辆。
背景技术
有机发光二极管(OLED)基于其均质的辐射特性、很小的结构空间深度、几乎任意的造型以及分割的可能性专门适用于使用为信号灯功能。此外,这些发光器件能够实现关于特殊的照明印象且为了示出深度效应的视客户而定的设计期望。然而,基于OLED的很小的亮度现在不能够达到例如针对行驶方向显示器(简称FRA)、日行灯(简称为TFL)、后灯(制动灯、尾灯、后雾灯、倒车灯)或示宽灯规定的光值(光强的值)。该问题尤其是在OLED用于车辆的前方区域中时出现,这是因为例如沿行驶方向(HV测量点)得到相应高的光强值。
FMVSS和ECE标准在光分布的边缘区域中需要比在中间中明显更低的光值。在边缘区域中的更低的光值能够通过尽管亮度很小的OLED的朗伯辐射特性已经在目前的时间点中达到。在中间的测量点中的更高的光值然而不能够在没有接通附加的光源的情况下达到。
至少部分遇到上面提到的问题的可能性在于(例如参见WO 2011107904 A1)将附加的发光器件,例如带有附加光学器件的LED靠近具有预定的形状的OLED地安置。通过使用LED然而损害了辐射的均质性。此外在此,OLED必须具有特定的形状,因此,在例如主大灯中使用这种光模块出于结构空间技术和设计的原因而受到限制。
发明内容
本发明的任务在于消除根据现有技术的光模块的上面指出的缺陷,并且提供适用于车辆大灯的光模块。该任务利用开头提到的光模块根据本发明以如下方式解决:由至少一个次级光源发射的光将至少一个初级光射束补充到至少一个次级光射束,从而光模块辐射出用于形成预定的类型的光分布的光。
在一些情况下有利地能够设置的是:初级光源辐射出在第一频谱范围内的光,并且第一层辐射出在第二频谱范围内的光,其中第一频谱范围至少部分与第二频谱范围重叠。
在另外的情况下可能特别有利的是:初级光源辐射出在第一频谱范围内的光,并且第一层辐射出在第二频谱范围内的光,其中第一频谱范围没有与第二频谱范围重叠。当反射面应该反射由第一层发射的光,但使由初级光源产生的光穿过时,这可能是有利的。
在形成次级光射束方面能够设置的是:反射光的表面以如下方式布置:其使至少一个初级光射束偏转。
为了考虑到对均质性的要求可能适宜的是:至少一个初级光射束基本上辐射整个反射表面。
在光模块的可能的造型方面可能有利的是:至少一个次级光源构造为平面的,即通过面延伸的光源。
该实施方式此外是特别有利的,这是因为利用平面地构造的次级光源同时能够(例如根据大面积均质地辐射的照明印象)考虑到设计预定参数并且(借助初级光源)考虑到法律标准。
此外能够设置的是:至少一个次级光源(2)构造为平面的平坦的光源。
在期望的设计方面可能有利的是:至少一个次级光源构造为平面的弯曲的光源。
通常可能要注意的是:均质的面照明印象能够利用平坦的和弯曲的次级光源引起。次级光源的弯曲例如不会导致由次级光源产生的射束的对准。但因为该弯曲对于满足FRA和/或TEL光值来说是第二位的,所以次级光源的形状例如能够用于装饰性的设计目的。
在机动车主大灯中的使用可能性方面可能有利的是:光分布的预定的类型是行驶方向显示器或日行灯。
此外能够设置的是:光分布的预定的类型是尾灯和/或制动灯。在此,当光模块布置在车辆的后方区域中的信号灯中时,光模块能够使用在尾灯/制动灯中。
此外能够设置的是:第一层与第二层一体式地构造。在此,次级光源一体式地例如构造为OLED,并且提供结构空间技术的优点。
此外能够设置的是:第一层具有两个或更多个光发射部段,并且两个或更多个光发射部段彼此独立地可操控。“可操控”在此首先理解为接入和切断。其附加地也能够理解为部段的调光(改变辐射出的光的强度)。“彼此独立地”在此理解为如下:实际上所有部段能够彼此独立地操控,或者这些部段能够分组地彼此独立地操控。
由此能够得到不同的光效应,例如被进一步详细阐述的“可擦拭的行驶方向显示器”。
在各种各样的光显影方面可能适宜的是:两个或更多个光发射部段的其中每个光发射部段发射预定的频谱范围内的光。在此,每个部段能够辐射不同的颜色的光,并且实现光显影,例如“回家”和/或“离开家”。
此外可能有利的是:第二层具有两个或更多个反射光部段。
在制造方面可能有利的是:光发射部段的数量等于反射光部段的数量,并且每个光发射部段与反射光部段一体式地构造。
为了实现不同的光技术功能和光显影而可能适宜的是:给光模块配属控制单元,控制单元设定用于控制至少一个初级光源和至少一个次级光源。
在使用寿命方面可能特别有利的是:给第一层配属不透光的元件,不透光的元件布置为使得第二层得到保护,以防特定的波长的光,尤其是UV光的影响。
此外可能设置的是:至少一个初级光源构造为发光棒。
在通过初级光射束补充由次级光源发射的光方面可能有利的是:发光棒具有许多偏转棱镜,偏转棱镜设定用于将形成至少一个初级光射束的光从发光棒脱耦并且使其朝次级光源的方向转向。
在本发明的优选的实施方式中能够有利地设置的是:至少一个次级光源构造为OLED,其中第一层构造为OLED的发射器层,并且第二层构造为OLED的具有反射面的阴极。
此外能够设置的是:第一层构造为透明的OLED,并且第二层构造为至少一个光偏转元件。
此外可能有利的是:至少一个次级光源构造为OLED,其中第一层构造为OLED的发射层,并且第二层构造为OLED的阴极,其中阴极具有面对发射器层的基本上反射光的表面和背对发射器层的基本上透射光的表面。
此外可能有利的是:至少一个OLED弯曲地构造。
附图说明
本发明连同另外的优点随后借助示例性的在附图中示出的实施方式详细阐述。其中:
图1示出了根据现有技术的有机发光二极管(OLED-organic light emittingdiode);
图2以示意图示出了根据本发明的光模块的优选的实施方式的重要的部件和它们的关系;
图3以示意图示出了带有根据本发明的光模块的半透明的OLED的优选的实施方式的重要的部件和它们的关系;
图4以示意图示出了带有根据本发明的光模块的透明的OLED的优选的实施方式的重要的部件和它们的关系;
图5示出了构造为信号灯的根据本发明的光模块;
图6示出了沿图5的线AA'的横截面;并且
图7示出了根据本发明的光模块的具有另外的多个OLED的实施方式。
具体实施方式
首先参考图1。其示出由多个层构建的常规的OLED 1。在此,OLED具有阳极50、空穴引导层40、发射器层(发射层)30、电子引导层20和阴极10。大多由铟锡氧化物构成的阳极50大多位于基底55上,基底能够构造为玻璃板或PET薄膜。空穴引导层40施加到阳极50上。在阳极50与空穴引导层40之间能够例如施加另外的在此未示出的层,其用于降低针对空穴的注入势垒并且阻止铟扩散到过渡区中。发射器层30施加到空穴引导层40上,并且通常包含5%至10%之间的发光材料(颜料)。发射器层30罕见地完全由颜料构成。可选地,在发射器层30与例如由带有很小的电子逸出功的金属或合金构成的阴极10之间施加有电子引导层20。作为保护层并且为了减小针对电子的注入势垒,在阴极10与电子引导层20或发射器层30之间能够喷镀非常薄的在此未示出的层(由氟化锂、氟化铯或银构成)。
电子(即负的电荷载体)现在由阴极10注入,而阳极50提供空穴(即正的电荷载体)。电子和空穴以通过在阳极和阴极之间安置的电压U促进的方式相互漂移,并且在理想情况下在发射器层30中相遇,因此,该层也被称为再组合层。电子和空穴形成被称为激子的束缚态。根据该机理,激子已经示出形成发射器层的颜料分子的激励状态,或者激子的分解提供用于激励颜料分子的能量。颜料(发光材料)具有不同的激励状态。被激励的状态能够过渡为基本状态,并且在此发送光子(光微粒)。被发送的光的颜色依赖于被激励的状态和基本状态之间的能量间距并且能够通过颜料分子的变化适宜地改变。在此,发光材料的使用是公知的,在这些发光材料中,不仅从单重态(荧光),而且也从三重态(磷光)发送光。根据阴极材料的特性,OLED能够沿示出的方向L1、L2的其中一个或两个辐射光。在反射的(例如金属的)阴极10的情况下,该阴极能够用作针对没有由发射器层30产生的光的反射器。
图2中的本发明的例如优选的实施方式示出光模块,其包括初级光源110和次级光源2,其中次级光源2构造为OLED,其带有构造为发射器层30的第一层和构造为反射光的(例如金属的)阴极10的第二层。初级光源110构造为发光棒,其具有偏转棱镜(干扰部位)111,用以将光从发光棒110脱耦。
概念“发光棒”结合本发明理解为光导体,给光导体配属一个、两个或更多个光源,例如发光二极管(LED),其中一个光源/多个光源布置在光导体的至少一个端面上,并且通过至少一个端面将一个光源/多个光源的光馈入光导体中。光在内部在大多圆形的必要时还具有另外的例如椭圆形的横截面的光导体的限界壁上被全反射,然而在例如棱镜形地构造为偏转面的干扰部位上转向,并且基本上在与干扰部为对置的侧面上辐射出。发光棒的轮廓走向和几何形状在机动车结构中经常通过设计预定参数确定,其中期望的轮廓经常不再能够通过唯一的发光棒实现,并且在许多情况下必需将发光棒分叉为两个支路。
通过将光从发光棒110脱耦而形成初级光射束210,其中偏转棱镜111以如下方式布置:使初级光射束210照射穿过发射器层30,并且到达阴极10的反射表面10r,其中初级光射束210优选照射整个反射表面10r。由反射表面10r反射的初级光射束210又穿过发射器层30,并且将由发射器层发射的光200补充到次级光射束220。在此,光220为了形成特定的类型的光分布被辐射出,从而根据本发明的光模块能够使用在随后的车辆灯具的一个或多个中:(在车辆的前方区域和尾部区域中的)行驶方向显示器、日行灯、尾灯、制动灯、后雾灯、倒车灯和示宽灯。此外优选设置的是:次级光射束220具有充分的强度(光强),从而根据本发明的光模块辐射出对于上面提到的车辆灯具来说在法律上所规定的光量。这具有如下优点:例如在上面提到车辆灯具中使用根据本发明的光模块是足够的,并且不需要另外的灯具模块/光源/发光体或类似装置。
带有半透明的OLED 1h的根据本发明的光模块借助其重要的部件的另外的优选的实施方式在图3中示出。在此,概念“半透明”涉及阴极10的特性,阴极以如下方式构造:使阴极10的面对发射器层30的反射表面10r尽可能反射由发射器层30发射的光,并且阴极10的背对发射器层30的表面10t基本上使初级光射束210透过。在此,又构造为发光棒110的初级光源以如下方式布置:使初级光射束210的基本上所有的光辐射穿过背对发射器层30的表面10t并且补充由发射器层30产生的光。在此,产生次级光射束220,其能够用于形成特定的类型的光分布。
在该情况下要注意的是,发光棒和OLED(或多个OLED(图7))能够辐射不同颜色的光。在此,概念“颜色”理解为来自特定的预定的频谱范围(或多个频谱范围)的光。
在图2和3所示的实施方式中,第一光发射层(发射器层30)与次级光源2的具有适用于反射由发射器层30辐射的光的表面10r的第二层(阴极10)一体式地构造。图3示意性地示出如下实施方式,其中发光棒110布置为使得初级光射束210基本上平行于由发射器层辐射的光200地指向。形成次级光射束220能够通过构造为OLED 1h的次级光源2的阴极10的特殊的涂层实现。此外要注意的是,面对发射器层30的表面10r和背对发射器层30的表面10t一样对于初级光射束210来说是透明的。带有这种特性的阴极例如能够通过对阴极的特殊的涂层来实现,涂层匹配于发光棒和/或一个OLED(多个OLED)的频谱特性。例如完全能够使用如下涂层,其反射由发射器层发射的光并且使通过发光棒产生的初级光射束透过。
在另外的图4所示的实施方式中,次级光源2包括第一层1t和第二层10',其中第一层1t与第二层10'分离地构造。在此,第一层1t构造为透明的OLED。透明的OLED 1t包括发射光的发射器层30和阴极10,其具有透光的面10t。由于阴极10构造为透光的,所以OLED 1t沿(基本上)两个方向L1、L2辐射光。第二反射光层在此能够构造为反射器10',其以如下方式布置和构造:使由OLED 1t朝第二方向L2辐射的光朝第一方向L1被反射。在此,构造为发光棒110的初级光源以如下方式布置:使初级光射束210通过反射器10'也朝第一方向L1偏转到透明的OLED 1t上,并且将由OLED 1t发射的光补充到次级光射束220。次级光射束220为了形成光分布朝第一方向L1优选在光模块前方被辐射。通常,在此使用的反射器10'能够通过布置使光偏转的光学元件来代替,其适用于将由发射器层30发射的光和初级光射束210朝第一方向L1转向。这种使光偏转的光学元件能够例如构造为棱镜,尤其是具有反射面的棱镜。此外可想到的是使用棱镜和反射器的组合。
在本发明的最重要的部件的工作原理和它们的关系在之前得到阐述之后,现在参考图5至7。图5示出图1的光模块,其构造为信号灯100。初级光源在此构造为发光棒110,其包括光源112(尤其是LED)和具有多个偏转棱镜111的光导体。光源112的光馈入光导体的端部中,并且如已经解释的那样在光导体中基于多个全反射传播。偏转棱镜111用于将光从光导体中脱耦的目的。借助偏转棱镜111脱耦的光形成初级光射束210,其转向到在支架121中与发光棒110间隔开地布置的OLED 105上。在此,支架121具有覆盖板120和间距保持器122。间距保持器122确保光导体关于OLED和相对与车辆相关的辐射方向(方向L1)的准确的定位。覆盖板例如能够用作针对保护薄膜和/或保护玻璃,尤其是针对UV保护的载体,这是因为OLED经常能够是对水和/或水蒸气和/或UV光敏感的。图6示出图5的横截面并且研究图5的光模块中的光路。转向到OLED 105上的初级光射束210被阴极10的反射表面10r反射并且补充由OLED 105的发射器层30产生的光。在此,沿方向L1传播的次级光射束220包括三个重要的份额。首先,发光棒110的反射的初级光射束210促进了光形成。第二,由发射器层30产生的光的一部分沿方向L1辐射。第三,由发射器层30产生的光的另一部分由阴极10沿方向L1偏转。
在该情况下要注意的是,光模块能够包括多个OLED。带有多个OLED 105a至105f的光模块的示例在图7中示意性地示出。在此有利地,将发光棒110的偏转棱镜111布置为使得发光棒110产生多个初级光射束210a至210f,其中每个初级光射束朝相应的OLED指向并且OLED的完整的表面得到照射。
利用图5至7的根据本发明的光模块能够实现“可擦拭的行驶方向显示器”。在此首先仅一个OLED或多个OLED处于运行中(例如第一200毫秒)。随后,发光棒接通,以便补充由一个OLED或多个OLED辐射的光并且产生适用于形成相应于法律标准的光分布的一个次级光射束或多个次级光射束。
此外,通过使用多色的OLED不仅能够实现白色的光,而且也能够实现各种各样的光显影(例如“回家”、“离开家”),并且能够实现带有立体感的灯具。
如之前简短地提到的那样,根据本发明的光模块能够用于车辆的前灯和后灯和/或示宽灯。因此,在使用在尾灯的情况中,OLED例如能够产生尾灯光分布,并且发光棒(由于其高的照明强度)例如能够产生制动灯光分布。在此重要的是:次级光射束220的光强度(光强)总是并且与具体的上面阐述的实施方式无关地足够用于形成特定的类型的光分布。在该情况下并且根据光分布的类型,根据本发明的光模块能够用于随后的车辆灯具的一个或多个中:(在车辆的前方区域和尾部区域中的)行驶方向显示器、日行灯、尾灯、制动灯、后雾灯、倒车灯和示宽灯。这此外具有如下优点:例如在上提到的车辆灯具中,使用根据本发明的光模块是足够的并且不需要另外的灯具模块/光源/发光体或类似装置。
Claims (24)
1.用于车辆大灯的光模块,所述光模块包括:
-至少一个初级光源(110),所述初级光源构造为长形的发光体并且设定用于产生至少一个初级光射束(210);
-至少一个次级光源(2),所述次级光源包括:
•设定用于发射光的至少一个第一层(30)和
•具有至少一个反射表面(10r)的至少一个第二层(10、10'),所述反射表面(10r)设定用于至少反射由第一层(30)发射的光,
其中由至少一个次级光源(2)发射的光补充所述至少一个初级光射束(210),以成为至少一个次级光射束(220),从而光模块辐射出用于形成预定的类型的光分布的光,并且至少一个次级光源(2)构造为平面的平坦的光源,
其特征在于,
-至少一个初级光源(110)构造为发光棒,其中所述发光棒(110)具有许多偏转棱镜(111),所述偏转棱镜(111)设定用于将形成至少一个初级光射束(210)的光从发光棒脱耦并且使其朝次级光源(2)的方向转向,并且
-反射光的表面(10r)以如下方式布置:其使至少一个初级光射束(210)偏转。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述初级光源(110)辐射出在第一频谱范围内的光,并且所述第一层(30、1t)辐射出在第二频谱范围内的光,其中第一频谱范围至少部分与第二频谱范围重叠。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述初级光源(110)辐射出在第一频谱范围内的光,并且所述第一层(30、1t)辐射出在第二频谱范围内的光,其中第一频谱范围不与第二频谱范围重叠。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,至少一个初级光射束(210)辐射整个反射表面(10r)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述光分布的预定的类型是行驶方向指示器-光分布(FRA)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述光分布的预定的类型是日行灯光分布(TFL)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述光分布的预定的类型是尾灯光分布或制动灯光分布或后雾灯光分布或倒车灯光分布或示宽灯光分布。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述第一层(30)和所述第二层(10)共同形成一个组件。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述第一层(30)具有两个或更多个彼此独立地可操控的光发射部段(105a至105f)。
10.根据权利要求9所述的光模块,其特征在于,两个或更多个光发射部段(105a至105f)的其中每个光发射部段发射预定的频谱范围内的光。
11.根据权利要求9所述的光模块,其特征在于,所述第二层具有两个或更多个反射光部段。
12.根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,所述光发射部段的数量等于所述反射光部段的数量,并且每个光发射部段与反射光部段一体式地构造。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,给光模块配属控制单元,所述控制单元设定用于控制至少一个初级光源(110)和至少一个次级光源(2)。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,给所述第一层(30)配属不透光的元件(120),所述不透光的元件布置为使得第二层得到保护,以防特定的波长的光的影响。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,至少一个次级光源(2)构造为OLED(1、105),其中第一层(30)构造为OLED(1、105)的发射器层,并且第二层(10)构造为OLED(1、105)的具有反射面(10r)的阴极。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述第一层(30)构造为透明的OLED,并且所述第二层构造为至少一个光偏转元件(10')。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,所述至少一个次级光源构造为OLED(1h),其中第一层构造为OLED(1h)的发射层(30),并且第二层构造为OLED(1h)的阴极(10),其中所述阴极(10)具有面对发射层(30)的反射光的表面(10r)和背对发射器层(30)的透射光的表面(10t)。
18.根据权利要求14所述的光模块,其特征在于,所述不透光的元件布置为使得第二层得到保护,以防UV光的影响。
19.大灯,其带有至少一个根据权利要求1至18中任一项所述的光模块。
20.根据权利要求19所述的大灯,其特征在于,所述大灯是机动车大灯。
21.后灯,其带有至少一个根据权利要求1至18中任一项所述的光模块。
22.根据权利要求21所述的后灯,其特征在于,所述后灯是机动车后灯。
23.带有至少一个根据权利要求19所述的大灯的车辆。
24.带有至少一个根据权利要求21所述的后灯的车辆。
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