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Die Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer lichtemittierenden Vorrichtung.
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In der Allgemeinbeleuchtung ist es üblich mehrere Lichtquellen 102 in einem Abstand 104 voneinander an einer Zimmerdecke 108 bzw. über einem zu beleuchtenden Bereich 120 anzuordnen (siehe 1). Mit anderen Worten: die Lichtquellen 102 sind in einem Abstand 106 über einer zu beleuchtenden Fläche, beispielsweise einer Arbeitsoberfläche eines Tisches oder einer Werkbank angeordnet. Weiterhin in 1 veranschaulicht ist Beleuchtungsstärke 110 in Abhängigkeit von der Position 112 unterhalb der Lichtquellen, wobei in 1 nur eine Querschnittsansicht veranschaulicht ist.
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In 1 ist ferner die funktionale Beleuchtungsstärke 114 der Lichtquellen 102 abhängig von der Position 112 unterhalb der Lichtquellen 102 auf der Höhe des zu beleuchtenden Bereiches 120 veranschaulicht. Die funktionale Beleuchtungsstärke 114 ergibt sich aus der Überlagerung der Lichtstärkeverteilungskurven 202 (2) der Lichtquellen 102.
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Eine Aufsicht auf die Beleuchtungsstärke in dem zu beleuchtenden Bereich 120 (Abbildung 320) ist in 3 gezeigt, wobei ein Abstand 106 von 2,2 m und eine Fläche (x·y von 5 m·10 m) für die Anordnung 300 des zu beleuchtenden Bereichs angenommen ist. Für die Lichtquellen 102 ist jeweils eine Fläche von 1 m·1 m angenommen, wobei die Lichtquellen 102 in einem Abstand 104 von 3 m voneinander angeordnet sind. In 3 ist die Beleuchtungsstärke (Kurve 114 in 1) veranschaulicht als Intensitätshistogramm 310 und Intensitätsverteilung 320, die der räumlich-perspektivischen Darstellung der Lichtquellen 102 zu dem zu beleuchtenden Bereich überlagert ist.
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In der Allgemeinbeleuchtung ist es erforderlich eine hinreichende Beleuchtungsstärke 116, beispielsweise mindestens 500 lx, auf der gesamten, zu beleuchtenden Fläche 120 zu erreichen. Mit anderen Worten: das Minimum 118 der Beleuchtungsstärke 110 in dem zu beleuchtenden Bereich 120 darf nicht kleiner sein als die hinreichende Beleuchtungsstärke 116 (beispielsweise 500 lx, siehe Intensitätshistogramm 310 und Aufsicht 320 in 3).
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Die Lichtquelle darf dabei zudem nicht blenden. Eine Lichtquelle blendet dabei, wenn die Leuchtdichte der Lichtquelle unter einem Betrachtungswinkel der Lichtquelle von größer als 65 ° größer ist als 3000 cd/m2. Dadurch wird die maximale Helligkeit der Lichtquelle begrenzt, beispielsweise auf eine Leuchtdichte von maximal 3000 cd/m2 bei einem Betrachtungswinkel größer als 65°.
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Herkömmliche, organische Leuchtdioden (OLEDs) sind Flächenlichtquellen und weisen eine ebene Leuchtfläche auf. Herkömmliche OLED-Lichtquellen sind in der Regel Lambert´sche Strahler, d.h. OLEDs weisen eine Lambert´sche Abstrahlcharakteristik auf. Lambert´sche Abstrahlcharakteristik bedeutet, dass die Leuchtfläche der OLED unter allen Betrachtungswinkeln die gleiche Leuchtdichte aufweist, wie aus der Kreisform der Lichtstärkeverteilungskurve 202 in dem Polarkoordinaten-Diagramm 200 in 2 ersichtlich ist. Damit kann eine OLED im Allgemeinbeleuchtungseinsatz nicht mit mehr als 3000 cd/m2 betrieben werden, um Blendung auszuschließen. Die Lambert´sche Abstrahlcharakteristik bedingt jedoch auch, dass der Lichtstrom mit dem Kosinus des Betrachtungswinkel abfällt. Außerhalb der direkt unter der OLED liegenden Arbeitsfläche fällt die Beleuchtungsstärke schnell stark ab (siehe 1).
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Um dennoch mit einzelnen Lambert´schen OLEDs als Lichtquellen 102 eine hinreichende Beleuchtungsstärke 116 zu erzielen, werden die OLEDs 102 mit vergleichsweise kleinem Abstand 104 zueinander an der Decke 108 installiert. Somit sind sehr viele einzelne OLED-Lichtquellen 102 erforderlich. Der Abstand kann 104 abhängig sein von der in dem Zimmer vorhandenen Elektroinstallation, beispielsweise Kabelschächten in Büro- oder Wohngebäuden. Bei einer üblichen Deckenhöhe im Bereich von 2,2 m bis 2,5 m kann somit der erforderliche Abstand 104 zu gering sein, um herkömmliche OLED-Lichtquellen für die Allgemeinbeleuchtung verwenden zu können, da umfangreiche Umbauarbeiten und Elektroinstallationen notwendig wären.
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Die OLEDs 102 könnten zudem – wie gewöhnliche Lichtquellen – mit einer Entblendungsstruktur versehen werden, beispielsweise mehreren Lamellenblenden oder einem Mikrolinsenfeld. Dadurch wäre die Leuchtfläche unter Betrachtungswinkeln größer als 65° nicht mehr sichtbar. Unter diesen Umständen ist Entblendung gewährleistet und die OLED kann mit mehr als 3000 cd/m2 betrieben werden, was eine Vergrößerung des Abstandes 104 zwischen den einzelnen OLED-Lichtquellen 102 zulässt. Nachteilig an diesem Entblendungsansatz ist unter anderem der mit der Strahlformung einhergehende Effizienzverlust. Zudem ist die OLED-Lichtquelle 102 mittels des Betriebs mit über 3000 cd/m2 nicht mehr unter allen Betrachtungswinkeln blendfrei. Zudem verliert die OLED-Lichtquelle 102 mittels der Entblendungsstruktur ihren optisch hochwertigen Eindruck. Dadurch kann die OLED-Lichtquelle einen Vorteil gegenüber bestehenden Lichtquellen einbüßen.
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Die Aufgabe der Erfindung es, eine lichtemittierende Vorrichtung mit mehreren lichtemittierenden Bauelementen bereitzustellen, mittels der blendfrei eine hinreichende Beleuchtungsstärke erreicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich soll der Abstand zwischen den lichtemittierenden Bauelement vergrößert werden, so dass die Anzahl an lichtemittierenden Bauelementen reduziert wird, um einen vorgegebenen Bereich mit einer hinreichenden Beleuchtungsstärke auszuleuchten.
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In verschiedenen Aspekten wird eine lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt. Die lichtemittierende Vorrichtung weist mehrere organische, lichtemittierende Bauelemente mit jeweils einer Haltestruktur und einer Lichtaustrittsfläche auf. Die Lichtaustrittsfläche mindestens eines organischen, lichtemittierenden Bauelements weist eine Abstrahlungsrichtung seitlich zu der Haltestruktur des organischen, lichtemittierenden Bauelements auf. Mindestens zwei organische, lichtemittierende Bauelemente sind nebeneinander in einem ersten Abstand voneinander angeordnet. Die mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind in einem zweiten Abstand über einem vorgegebenen Bereich angeordnet. Der erste Abstand und die Lichtaustrittsflächen der mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind derart eingerichtet, dass die Beleuchtungsstärke in dem vorgegebenen Bereich größer ist als eine vorgegebene Beleuchtungsstärke.
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Die seitliche Abstrahlungsrichtung bewirkt, dass die Anzahl an organischen, lichtemittierenden Bauelementen verringert werden kann, die erforderlich sind, um in einem Raum überall die minimal notwendige Beleuchtungsstärke zu erreichen. Dabei kann die vollkommene Blendfreiheit der organischen, lichtemittierenden Bauelemente erhalten bleiben, beispielsweise für Betrachtungswinkel der organischen, lichtemittierenden Bauelemente, die größer als 65 ° sind. Dies wird ohne den Einsatz zusätzlicher Optiken oder Entblendungsstrukturen ermöglicht. Damit bleibt gegenüber dem bekannten Entblendungsansatz der optisch hochwertige Eindruck der organischen, lichtemittierenden Bauelemente erhalten.
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Die seitliche Abstrahlungsrichtung kann beispielsweise mittels eines konvexen Verbiegens mechanisch flexibler, organischer, lichtemittierender Bauelemente und/oder eine zweidimensionale oder dreidimensionale konvexe Anordnung von starren organischen, lichtemittierenden Bauelement realisiert werden.
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Die Haltestruktur kann als ein Bezugspunkt, bezüglich dessen die seitlich nach außen gerichtete Abstrahlungsrichtung bezogen ist, verstanden werden. Seitlich nach außen kann als seitlich äußerer Bereich einer konvexen Form oder einer äußere, seitliche Flächen oder vektoriell, seitlicher Flächenanteil einer eckigen Form zu verstehen sein.
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In einer Weiterbildung weist die Lichtaustrittsfläche mit seitlicher Abstrahlungsrichtung eine Krümmung auf. Dies bewirkt einen stetigen Übergang unterschiedlicher Abstrahlungsrichtungen wobei das Licht jeweils nach Bauelement-außen emittiert wird. Somit ist das organische, lichtemittierende Bauelement im Bereich der Krümmung frei von optisch inaktiven Bereichen.
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In noch einer Weiterbildung weist die gekrümmte Lichtaustrittsfläche eine konvexe Form auf.
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Dies bewirkt, dass die Beleuchtungsstärke zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelementen vergrößert wird.
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In noch einer Weiterbildung weist die Lichtaustrittsfläche mit seitlicher Abstrahlungsrichtung einen Knick auf.
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Dies bewirkt eine stufenförmige bzw. unstetige Änderung der Abstrahlungsrichtung des organischen, lichtemittierenden Bauelementes.
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In noch einer Weiterbildung weist die Lichtaustrittsfläche mit seitlicher Abstrahlungsrichtung mindestens einen ersten Lichtaustrittsbereich und einen zweiten Lichtaustrittsbereich auf. Der erste Lichtaustrittsbereich ist in einem Abstand und/oder einem Winkel zu dem zweiten Lichtaustrittsbereich angeordnet. Die Lichtaustrittsbereiche können eine plane Form aufweisen. Die Lichtaustrittsbereiche können beispielsweise eine Lambert´sche Abstrahlungscharakteristik aufweisen. Die Lichtaustrittsbereiche können somit eine Lichtaustrittsfläche ausbilden, die eine nicht-plane Form mit nicht-Lambert´scher Abstrahlungscharakteristik ausbilden.
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In noch einer Weiterbildung ist der erste Abstand größer als der zweite Abstand.
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In noch einer Weiterbildung weist der zweite Abstand einen Wert in einem Bereich von 1,0 m bis 5 m auf.
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In noch einer Weiterbildung weist der erste Abstand einen Wert in einem Bereich von 1,5 m bis 5 m auf.
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In noch einer Weiterbildung weist die vorgegebene Beleuchtungsstärke mindestens 500 Lux auf. Alternativ ist die vorgegebene Beleuchtungsstärke eine vorgeschriebene Beleuchtungsstärke für den vorgesehenen Arbeitsraum in einer vorgegebenen Arbeitshöhe. Damit kann eine gesetzliche Norm erfüllt werden.
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In noch einer Weiterbildung sind die zwei organisch, lichtemittierenden Bauelemente als nicht-Lambert´sche Strahler eingerichtet.
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In noch einer Weiterbildung sind die zwei organisch, lichtemittierenden Bauelemente als Batwing-Strahler eingerichtet.
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In noch einer Weiterbildung weist die lichtemittierende Vorrichtung ferner eine Wand oder Decke auf. Die mehreren organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind mittels der Haltestrukturen gehalten.
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In noch einer Weiterbildung ist die Wand oder die Decke diffus reflektierend eingerichtet, beispielsweise weiß.
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In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren weist ein Bereitstellen mehrerer organischer, lichtemittierender Bauelemente mit jeweils einer Haltestruktur und einer Lichtaustrittsfläche auf. Die Lichtaustrittsfläche mindestens eines organischen, lichtemittierenden Bauelements weist eine Abstrahlungsrichtung seitlich zu der Haltestruktur des organischen, lichtemittierenden Bauelements auf. Das Verfahren weist ein Anordnen von mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelementen nebeneinander in einem ersten Abstand voneinander auf. Die mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente werden in einem zweiten Abstand über einem vorgegebenen Bereich angeordnet. Der erste Abstand und die Lichtaustrittsflächen der mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind derart eingerichtet, dass die Beleuchtungsstärke in dem vorgegebenen Bereich größer ist als eine vorgegebene Beleuchtungsstärke.
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In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt. Die lichtemittierende Vorrichtung ist gemäß einer der oben beschriebenen Weiterbildungen ausgebildet. Das Verfahren weist ein Zuführen einer elektrischen Energie an das erste organische, lichtemittierende Bauelement und das zweite organische, lichtemittierende Bauelement auf, so dass die Leuchtdichte des von dem ersten organischen, lichtemittierenden Bauelement und dem zweiten organischen, lichtemittierenden Bauelement emittierten Lichts kleiner als oder gleich 3000 cd/m2 ist.
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Dies bewirkt, dass die organisch, lichtemittierenden Bauelement unter jeglichen Betrachtungswinkel nicht-blendend sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Anordnung von Lichtquellen mit der Beleuchtungsstärke in einem vorgegebenen Bereich;
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2 eine Lichtstärkeverteilungskurve einer herkömmlichen Lambert´schen-Lichtquelle in einem Polarkoordinaten-Diagramm;
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3 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Anordnung von Lichtquellen mit der Beleuchtungsstärke in einem vorgegebenen Bereich;
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4 eine schematische Darstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
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5 eine schematische Darstellung eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes und deren Lichtstärkeverteilungskurve in Polarkoordinaten-Diagrammen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
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6 eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit organischen, lichtemittierenden Bauelementen gemäß 5 und der resultierenden Beleuchtungsstärke in einem vorgegebenen Bereich;
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7 eine schematische Darstellung eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes und deren Lichtstärkeverteilungskurve in Polarkoordinaten-Diagrammen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
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8 eine schematische Darstellung eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes und deren Lichtstärkeverteilungskurve in Polarkoordinaten-Diagrammen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
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9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
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10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
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Eine lichtemittierende Vorrichtung kann ein, zwei oder mehr organische, lichtemittierende Bauelemente aufweisen. Optional kann eine lichtemittierende Vorrichtung auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
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Ein organisches, lichtemittierendes Bauelement ist ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. Das lichtemittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
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Im Rahmen dieser Beschreibung kann eine Krümmung eine Faltung, eine Biegung, eine Wölbung, eine Beugung, ein Runzelung, eine Verschränkung sein. Eine Faltung kann auch als eine Faltung im mathematischen Sinne verstanden werden, d.h. als eine nicht-plane Anordnung Lambert´scher Lichtaustrittsbereiche zu einer nicht-Lambert´schen Lichtaustrittsfläche.
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Eine Abstrahlcharakteristik des Lambert’schen Strahlers kann beispielsweise durch eine Lambert’sche Strahlstärkeverteilung – auch bezeichnet als Lichtstärkeverteilungskurve – repräsentiert sein. Die Lambert’sche Strahlstärkeverteilung ist kann beispielsweise in einem Polarkoordinaten-Diagramm dargestellt werden, das sich beispielsweise in einem Polarwinkelbereich von 180° bis –180°, also um 360°, erstreckt, wobei sich eine Polachse von dem Pol (den Ursprung) des Polarkoordinatensystems aus erstreckt und den Polarwinkel 0° definiert. Die Strahlstärkeverteilung kann nun so in dem Polarkoordinatensystem dargestellt werden, dass eine senkrechte Gerade auf der Oberfläche des Flächenstrahlers der Polachse entspricht. Die Lambert’sche Strahlstärkeverteilung bildet nun einen Kreis in einem Halbraum, der sich im Uhrzeigersinn von 90° bis –90° erstreckt. Der Halbraum ist durch die die elektromagnetische Strahlung emittierende Oberfläche des Flächenstrahlers definiert und/oder abgegrenzt. Die Strahlstärke erreicht bei Raumwinkel 0° ihr Maximum und fällt hin zu einem Rand des Flächenstrahlers ab. Das bedeutet, dass die gesamte von dem Lambert’schen Strahler emittierte elektromagnetische Strahlung in den Halbraum über dem Flächenstrahler emittiert wird, wobei die Strahlstärke entlang der Flächennormalen auf dem Flächenstrahler maximal ist und hin zum Rand des Flächenstrahlers abfällt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Veranschaulicht sind in einer schematischen Querschnittsansicht zwei organische, lichtemittierende Bauelemente 402 einer lichtemittierenden Vorrichtung 400.
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Die zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 sind an einer Decke 404 oder einer Wand 404 nebeneinander angeordnet. Die zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 sind zudem in einem ersten Abstand 412 voneinander beabstandet.
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Ein organisches, lichtemittierendes Bauelement 402 ist in einer vergrößerten Darstellung 430 veranschaulicht. In der vergrößerten Darstellung 430 ist die Lichtaustrittsfläche 432 und die Haltestruktur 406 des organischen, lichtemittierenden Bauelements 402 veranschaulicht.
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Die Lichtaustrittsfläche 432 wird beispielsweise mittels der Haltestruktur 406 an der Decke 404 bzw. der Wand 404 gehalten.
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Die Lichtaustrittsfläche 432 weist eine Abstrahlungsrichtung (veranschaulicht mittels des Pfeils 408) auf, die im Wesentlichen senkrecht zu Haltestruktur 406 ist. Weiterhin weist die Lichtaustrittsfläche 432 eine Abstrahlungsrichtung (veranschaulicht mittels des Pfeils 410) auf, die seitlich zu der Haltestruktur 406 angeordnet ist, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird.
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Die organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 sind in einem zweiten Abstand 414 über einem vorgegebenen Bereich 424 angeordnet. Der zweite Abstand 414 ist für die zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 ungefähr gleich oder gleich.
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Weiterhin gezeigt ist die Beleuchtungsstärke 416 der lichtemittierenden Vorrichtung 400 als Funktion der Position 418 unterhalb der organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 (veranschaulicht als Kurve), wie unten noch ausführlicher beschrieben wird. In dem vorgegebenen Bereich 424 weist die Vorrichtung 400 eine vorgegebene Beleuchtungsstärke 420 auf (veranschaulicht mittels des Pfeils 422). Die vorgegebene Beleuchtungsstärke 420 ist beispielsweise eine minimale Beleuchtungsstärke der lichtemittierenden Vorrichtung 400.
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Zur Veranschaulichung: die Lichtaustrittsfläche 432, auch bezeichnet als Leuchtflächen, mindestens eines organischen, lichtemittierenden Bauelements weist eine Lambert´sche Abstrahlcharakteristik auf. Die Lichtaustrittsfläche 432 weist eine nicht-plane Form auf. Die nicht-plane Form ist beispielsweise die Gestalt eines konvexen Körpers. Die nicht-plane Form bewirkt eine seitliche Abstrahlung von Licht. Der von den organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402 abgegebene Lichtstrom folgt auf Grund der nicht-planen Form somit nicht mehr dem Kosinus des Betrachtungswinkels, wie bei einem planen Lambert´schen Strahler, siehe Lichtstärkeverteilungskurve in 2. Das nicht-plan geformte organische, lichtemittierende Bauelement 402 ermöglicht bei Betrieb mit der gleichen Leuchtdichte einer planen OLED 102 (1), beispielsweise 3000 cd/m2, die gleiche vorgegebene Beleuchtungsstärke 420, beispielsweise mindestens 500 lx, in dem gleichen vorgegebenen Bereich, bei deutlich größerem, ersten Abstand 412 zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402.
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Die Lichtaustrittsfläche 432 der nicht-plan geformten organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 können als solche, d.h. in einer flachen, nicht-konvexen Betrachtung, als Lambert´sche Strahler ausgeführt sein. Dadurch bleibt bei den nicht-plan geformten Lichtaustrittsflächen 432, beispielsweise den konvexen Lichtaustrittsfläche 432, eine für alle Betrachtungswinkel gleichbleibende Leuchtdichte erhalten. Dadurch bleibt die nicht-plan geformte Lichtaustrittsfläche 432 weiterhin unter allen Betrachtungswinkeln blendfrei.
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Mit anderen Worten:
Die lichtemittierende Vorrichtung 400 weist mehrere organische, lichtemittierende Bauelemente 402 mit jeweils einer Haltestruktur 406 und einer Lichtaustrittsfläche 432 auf (veranschaulicht in der schematischen Vergrößerung 430).
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Die Lichtaustrittsfläche 432 mindestens eines organischen, lichtemittierenden Bauelements 402 weist eine Abstrahlungsrichtung 410 seitlich zu der Haltestruktur 406 des organischen, lichtemittierenden Bauelements 402 auf (veranschaulicht in der vergrößerten Darstellung 430 mittels des Pfeils 410, wobei eine bezüglich der Haltestruktur nicht-seitliche Abstrahlungsrichtung mit dem Pfeil 408 veranschaulicht ist). Die Lichtaustrittsfläche 432 mit seitlicher Abstrahlungsrichtung 410 kann auch als eine bezüglich der Haltestruktur 406 nicht-plane Lichtaustrittsfläche 432 bezeichnet werden.
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Die Lichtaustrittsflächen der nicht-plan geformten, organischen, lichtemittierenden Bauelemente, d.h. mit seitlicher Abstrahlungsrichtung, kann in verschiedenen Weiterbildungen eine Fläche in einem Bereich von ungefähr 0,05 m2 bis ungefähr 5 m2 aufweisen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,25 m2 bis ungefähr 0,5 m2. Die Lichtaustrittsflächen können beispielsweise aus einem Stück oder aus mehreren Stücken zusammengesetzt gebildet sein.
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Die Haltestruktur 406 kann als ein Bezugspunkt, bezüglich dessen die seitlich nach außen gerichtete Abstrahlungsrichtung 410 bezogen ist, verstanden werden. Mittels der Haltestruktur kann das organische, lichtemittierende Bauelement 402 an einer Decke 404 oder Wand 404 gehalten werden. Somit kann sich die seitliche Abstrahlungsrichtung 410 auch auf seitlich bezüglich der Wand 404 oder Decke 404 beziehen, an der organische, lichtemittierende Bauelements 402 gehalten ist.
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Seitlich nach außen kann als seitlich äußerer Bereich einer konvexen Form oder einer äußere, seitliche Flächen oder vektoriell, seitlicher Flächenanteil einer eckigen Form zu verstehen sein.
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Die seitliche Abstrahlungsrichtung 410 bewirkt, dass die Anzahl an organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402 verringert werden kann, die erforderlich sind, um in einem Raum überall die minimal notwendige Beleuchtungsstärke zu erreichen. Dabei kann die vollkommene Blendfreiheit der organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 erhalten bleiben, beispielsweise für Betrachtungswinkel der organischen, lichtemittierenden Bauelement, die größer als 65 ° sind. Dies wird ohne den Einsatz zusätzlicher Optiken oder Entblendungsstrukturen ermöglicht. Damit bleibt gegenüber dem bekannten Entblendungsansatz der optisch hochwertige Eindruck der organischen, lichtemittierenden Bauelemente erhalten.
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Die seitliche Abstrahlungsrichtung 410 kann beispielsweise mittels eines konvexen Verbiegens mechanisch flexibler, organischer, lichtemittierender Bauelemente und/oder eine zweidimensionale oder dreidimensionale konvexe Anordnung von starren organischen, lichtemittierenden Bauelement realisiert werden. Die Lichtaustrittsfläche 432 mit seitlicher Abstrahlungsrichtung 410 weist beispielsweise eine Krümmung auf, beispielsweise eine konvexe Form. Alternativ oder zusätzlich weist die Lichtaustrittsfläche 432 mit seitlicher Abstrahlungsrichtung 410 einen Knick auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Lichtaustrittsfläche 432 mit seitlicher Abstrahlungsrichtung 410 mindestens einen ersten Lichtaustrittsbereich und einen zweiten Lichtaustrittsbereich auf. Der erste Lichtaustrittsbereich ist in einem Abstand zu dem zweiten Lichtaustrittsbereich angeordnet.
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Mindestens zwei organische, lichtemittierende Bauelemente 402 sind nebeneinander in einem ersten Abstand 412 voneinander angeordnet. Der erste Abstand 412 liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,5 m bis ungefähr 10 m, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 6 m, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2 m bis ungefähr 4 m.
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Die mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind in einem zweiten Abstand 414 über einem vorgegebenen Bereich 424 angeordnet. Der zweite Abstand 414 liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 3,5 m, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 2,5 m beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2,2 m bis ungefähr 3,5 m beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2,2 m bis ungefähr 2,5 m beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2,5 m bis ungefähr 5 m.
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In einer Weiterbildung ist der erste Abstand 412 größer als der zweite Abstand 414.
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Die mindestens zwei organisch, lichtemittierenden Bauelemente sind als nicht-Lambert´sche Strahler eingerichtet, beispielsweise indem die Lichtaustrittsflächen 432 nicht-plan ausgebildet oder nicht-plan angeordnet sind. Die zwei organisch, lichtemittierenden Bauelemente können beispielsweise als sogenannte Batwing-Strahler eingerichtet sein und sind somit nicht-Lambert´sche Strahler.
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Der erste Abstand 412 und die Lichtaustrittsflächen 432 der mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind derart eingerichtet, dass die Beleuchtungsstärke in dem vorgegebenen Bereich 424 größer ist als eine vorgegebene Beleuchtungsstärke 420. Die vorgegebene Beleuchtungsstärke 420 weist beispielsweise mindestens 500 Lux auf.
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Die Haltestruktur 406 kann beispielsweise ein Gehäuse oder ein Teil eines Gehäuses sein, beispielsweise eine Bodenplatte. Die Haltestruktur 406 kann beispielsweise Durchlöcher zum Durchführen von Schrauben oder sonstigen Verbindungselementen aufweisen, mittels deren das organische, lichtemittierende Bauelement an einer Wand befestigt wird. Die Haltestruktur 406 ist beispielsweise als eine bekannte Befestigungsstruktur einer Wand- oder Deckenlampe eingerichtet.
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Die Wand 404 ist beispielsweise diffus reflektierend eingerichtet, beispielsweise weiß, oder spiegelnd.
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Der zu beleuchtende Bereich 424 weist in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen eine Abmessung von 5 m × 10 m auf. Der erste Abstand beträgt 3 m und der zweite Abstand beträgt 2,2 m. Die organischen, lichtemittierenden Bauelemente weisen eine Länge 1 m auf. Für den besseren Vergleich ist für alle Formen (3, 6) der Lichtaustrittsfläche 432 der gleiche, erste Abstand 412 zwischen den beiden organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402 eingehalten.
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Bei den in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen handelt es sich um eine vereinfachte, beispielhafte bzw. veranschaulichende Darstellung mehrerer organischer, lichtemittierender Bauelemente. Zur Bewertung der Ausleuchtung der unterschiedlichen Ausgestaltungen und Anordnungen der organischen, lichtemittierenden Bauelemente kann beispielsweise das Beleuchtungsstärkeprofil entlang der Verbindungslinie direkt unterhalb der mehreren, organischen lichtemittierenden Bauelemente herangezogen werden. Die Verbindungslinie 626 ist in 3 bzw. 6 bei x = 2,5m angeordnet.
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Das organisch, lichtemittierende Bauelement weist einen Träger auf. Der Träger kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger kann beispielsweise Kunststoff, Metall, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger kann mechanisch rigide oder mechanisch flexibel ausgebildet sein.
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Auf dem Träger ist eine optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet. Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht auf, die einen ersten Kontaktabschnitt, einen zweiten Kontaktabschnitt und eine erste Elektrode aufweist. Der Träger mit der ersten Elektrodenschicht kann auch als Substrat bezeichnet werden. Zwischen dem Träger und der ersten Elektrodenschicht kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein.
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Die erste Elektrode ist von dem ersten Kontaktabschnitt mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere elektrisch isoliert. Der zweite Kontaktabschnitt ist mit der ersten Elektrode der optoelektronischen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten. Die erste Elektrode kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen-Teilchen und –Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
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Über der ersten Elektrode ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine organische funktionelle Schichtenstruktur, der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Lochinjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen erster Elektrode und Lochtransportschicht. Bei der Lochtransportschicht ist die Lochleitfähigkeit größer als die Elektronenleitfähigkeit. Die Lochtransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Bei der Elektronentransportschicht ist die Elektronenleitfähigkeit größer als die Lochleitfähigkeit. Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Elektronen. Die Elektroneninjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen zweiter Elektrode und Elektronentransportschicht. Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen.
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Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ist eine zweite Elektrode der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt gekoppelt ist. Die zweite Elektrode kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die erste Elektrode dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen Schichtenstruktur.
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Die optoelektronische Schichtenstruktur ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des organischen, lichtemittierenden Bauelements, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine Getter-Struktur (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet.
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Über der zweiten Elektrode und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt und teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt ist eine Verkapselungsschicht der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. Die Verkapselungsschicht kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht kann auch als Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die Verkapselungsschicht bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht ausgebildet sein.
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In der Verkapselungsschicht sind über dem ersten Kontaktabschnitt eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht und über dem zweiten Kontaktabschnitt eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht ist ein erster Kontaktbereich freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der Verkapselungsschicht ist ein zweiter Kontaktbereich freigelegt. Der erste Kontaktbereich dient zum elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts und der zweite Kontaktbereich dient zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts.
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Über der Verkapselungsschicht ist eine Haftmittelschicht ausgebildet. Die Haftmittelschicht weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff, beispielsweise einen Laminierklebstoff, einen Lack und/oder ein Harz auf. Die Haftmittelschicht kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel.
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Über der Haftmittelschicht ist ein Abdeckkörper ausgebildet. Die Haftmittelschicht dient zum Befestigen des Abdeckkörpers an der Verkapselungsschicht. Der Abdeckkörper weist beispielsweise Kunststoff, Glas und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der Abdeckkörper dient zum Schützen des herkömmlichen organischen, lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen optoelektronischen Bauelement erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements entstehenden Wärme dienen.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes und deren Lichtstärkeverteilungskurve in Polarkoordinaten-Diagrammen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. 7 veranschaulicht eine vergrößerte Darstellung 500 eines Ausführungsbeispiele eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes 402, 530 einer lichtemittierenden Vorrichtung, die im Wesentlichen einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen kann.
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In verschiedenen Weiterbildungen weist die Lichtaustrittsfläche 432 eine konvexe Form auf, beispielsweise in Form eines Ellipsoids mit einer ersten Achse 502 und einer zweiten Achse 504. Die konvexe Form kann beispielsweise mittels eines Biegens oder Krümmens eines flexiblen, organischen, lichtemittierenden Bauelementes realisiert werden. Das Verhältnis von zweiter Achse 504 zu erster Achse 502 kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 liegen.
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Weiterhin in 5 veranschaulicht ist die Lichtstärkeverteilungskurve 514 in einem Polarkoordinaten-Diagramm 510 des beschriebenen organischen, lichtemittierenden Bauelements 530 für den Fall einer spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404.
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Weiterhin in 5 veranschaulicht ist die Lichtstärkeverteilungskurve 516 in einem Polarkoordinaten-Diagramm 520 des beschriebenen organischen, lichtemittierenden Bauelements 530 für den Fall einer diffus reflektierenden bzw. diffus spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404.
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Aus den Lichtstärkeverteilungskurven 514, 516 ist ersichtlich, dass eine nicht-plane Lichtaustrittsfläche ein organisches, lichtemittierendes Bauelement 402, 530 bewirkt, dass eine nicht-Lambert´sche Abstrahlcharakteristik aufweist.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit organischen, lichtemittierenden Bauelementen gemäß 5 und der resultierenden Beleuchtungsstärke in einem vorgegebenen Bereich. In 6 ist – ähnlich 3 – die Beleuchtungsstärke für den Fall einer diffus spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404 (Polarkoordinatendiagramm 520) als Intensitätshistogramm 610 und Intensitätsverteilung 620 veranschaulicht, die der räumlich-perspektivischen Darstellung der lichtemittierenden Vorrichtung 600 mit den organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402, 530 und dem zu beleuchtenden Bereich 424 überlagert ist.
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Aus der Intensitätsverteilung 620 ist das Verhältnis zwischen minimaler Beleuchtungsstärke 626 zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402 im vorgegebenen Bereich 424 und maximaler Beleuchtungsstärke 624 entlang der Verbindungslinie 622 unterhalb der organischen, lichtemittierenden Bauelemente ersichtlich.
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Eine herkömmliche Anordnung von Lichtquellen (3) weist ein prozentuales Verhältnis von 85 % von auf. Das in 6 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung weist ein prozentuales Verhältnis von 90 % auf.
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Mit anderen Worten: Mittels der gekrümmten Austrittsflächen kann bei ansonsten gleicher Anordnung die Beleuchtungsstärke in dem vorgegebenen Bereich um ungefähr 6 % erhöht werden, ohne dass die organischen, lichtemittierenden Bauelemente dabei blenden würden.
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Mittels der gekrümmten Lichtaustrittsflächen 434 der organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 kann der Abfall der Leuchtdichte zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402 minimiert werden. Bei gleichbleibender Beleuchtungsstärke (beispielsweise 500 lx wie im Beispiel der 3) im vorgegebenen Bereich 424 können die organischen, lichtemittierenden Bauelemente aufgrund dieser ansonsten höheren Beleuchtungsstärke in einem größeren Abstand 412 voneinander angeordnet werden.
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Mit anderen Worten: Aus dem besseren Verhältnis für die ellipsoide lichtemittierende Vorrichtung 600 mit ellipsoidem geformten Lichtaustrittsflächen ergibt sich, dass der erste Abstand 412 größer sein kann als bei den Lichtquellen im den Stand der Technik (3).
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Damit wird es möglich, bei gleichbleibender minimaler Beleuchtungsstärke zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelement 402 den ersten Abstand 412 zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelement 402 zu vergrößern. Somit ermöglicht die nicht-plane Form der Lichtaustrittsfläche eine Vergrößerung des ersten Abstandes 412. Dadurch kann die Anzahl der organischen, lichtemittierenden Bauelemente 402 im Raum verringert werden.
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In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind mehrere organische, lichtemittierende Bauelemente 402 in Reihen angeordnet. Jede Reihe kann mindestens zwei organische, lichtemittierende Bauelemente aufweisen. Die Reihen können zueinander parallel angeordnet sein. Beispielsweise sind die in den Figuren veranschaulichten, organischen lichtemittierenden Bauelemente organische, lichtemittierende Bauelemente der gleichen Reihe oder unterschiedlicher Reihen. Beispielsweise sind entlang der x-Richtung (siehe beispielsweise 3 oder 6) mehrere Reihen organischer, lichtemittierender Bauelemente angeordnet. Die Reihen sind beispielsweise in einem Abstand von einander angeordnet. Alternativ reihen sich mehrere organische, lichtemittierende Bauelemente direkt aneinander.
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Die Anordnung von organischen, lichtemittierenden Bauelementen in Reihen ermöglicht es, den Abfall der Beleuchtungsstärke zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelementen, beispielsweise in x-Richtung, zu beseitigen oder zu reduzieren.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes und deren Lichtstärkeverteilungskurve in Polarkoordinaten-Diagrammen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. 7 veranschaulicht eine vergrößerte Darstellung 700 eines Ausführungsbeispiele eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes 402, 730 einer lichtemittierenden Vorrichtung, die im Wesentlichen einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen kann.
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In verschiedenen Weiterbildungen weist die Lichtaustrittsfläche 432 mindestens einen ersten Lichtaustrittsbereich 704 und einen zweiten Lichtaustrittsbereich 706 auf. Der erste Lichtaustrittsbereich 704 und/oder der zweiten Lichtaustrittsbereich 706 können/kann jeweils plan oder im Wesentlichen plan ausgebildet sein. Der erste Lichtaustrittsbereich 704 und der zweite Lichtaustrittsbereich 706 sind in einem Winkel 702 zueinander angeordnet. Der Winkel 702 ist in einem Bereich von ungefähr 0° bis ungefähr 180°. Der Winkel 702 bewirkt eine nicht-plane Anordnung der Lichtaustrittsbereich 704, 706. Mittels des Winkels 702 können an sich plane Lichtaustrittsbereich 704, 706 eine nicht-plane Lichtaustrittsfläche 432 bilden. Die nicht-plan angeordneten Lichtaustrittsbereich 704, 706 können mittels der Haltestruktur 406 in dem Winkel 702 zueinander angeordnet sein.
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Bei einem Winkel von 0° oder 2 × 90° können der erste Lichtaustrittsbereich 704 und der zweite Lichtaustrittsbereich 706 zueinander Rücken-an-Rücken angeordnet sein, siehe beispielsweise auch 8. Bei einem Winkel von größer als ungefähr 180° würde sich eine konkave bzw. konkav ähnliche Form der Lichtaustrittsfläche 732 ergeben wodurch eine Abstrahlung von Licht von der Lichtaustrittsfläche 432 seitlich nach außen reduziert werden würde.
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Weiterhin in 7 veranschaulicht ist die Lichtstärkeverteilungskurve 714 in einem Polarkoordinaten-Diagramm 710 des beschriebenen organischen, lichtemittierenden Bauelements 730 für den Fall einer spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404.
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Weiterhin in 7 veranschaulicht ist die Lichtstärkeverteilungskurve 716 in einem Polarkoordinaten-Diagramm 720 des beschriebenen organischen, lichtemittierenden Bauelements 730 für den Fall einer diffus reflektierenden bzw. diffus spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404.
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Mit anderen Worten: Die Lichtstärkeverteilungskurve zeigt den Lichtstrom als Funktion des Abstrahlwinkels an in Kombination mit einer spekular spiegelnden Decke 710 und mit einer diffus spiegelnden Decke 720.
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Die Kombination mit einer diffus spiegelnden Decke 720 stellt in erster Näherung den Einsatz in einem typischen Raum dar.
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Aus den Lichtstärkeverteilungskurven 714, 716 ist ersichtlich, dass eine nicht-plane Anordnung von Lichtaustrittsbereich 704, 706 ein organisches, lichtemittierendes Bauelement 730 bewirkt, dass eine nicht-Lambert´sche Abstrahlcharakteristik aufweist.
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8 zeigt eine schematische Darstellung eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes und deren Lichtstärkeverteilungskurve in Polarkoordinaten-Diagrammen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. 8 veranschaulicht eine vergrößerte Darstellung 800 eines Ausführungsbeispiele eines organischen, lichtemittierenden Bauelementes 402, 830 einer lichtemittierenden Vorrichtung, die im Wesentlichen einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen kann.
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In verschiedenen Weiterbildungen weist die Lichtaustrittsfläche 432 einen ersten Lichtaustrittsbereich 802, einen zweiten Lichtaustrittsbereich 804 und optional einen dritten Lichtaustrittsbereich 806 auf. Die Lichtaustrittsbereiche 802, 804, 806 können/kann jeweils plan oder im Wesentlichen plan ausgebildet sein (in 8 veranschaulicht mittels der Pfeile veranschaulichte Flächennormale der Lichtaustrittsbereiche). Der erste Lichtaustrittsbereich 802 und der zweite Lichtaustrittsbereich 804 liegen einander gegenüber, beispielsweise Rücken-an-Rücken. Der dritte Lichtaustrittsbereich 806 kann in einem Winkel zu dem ersten Lichtaustrittsbereich 802 und/oder den zweiten Lichtaustrittsbereich 804 angeordnet sein. Alternativ kann zwischen den ersten Lichtaustrittsbereich 802 und dem zweiten Lichtaustrittsbereich 804 ein nicht-emittierender Bereich, d.h. ein optisch inaktiver Bereich, vorgesehen sein – d.h. ein dritter Lichtaustrittsbereich 806 wäre nicht vorgesehen.
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Mittels der sich gegenüberliegenden Lichtaustrittsbereich 802, 804 können an sich plane Lichtaustrittsbereich 802, 804 eine nicht-plane Lichtaustrittsfläche 432 bilden. Die nicht-plan angeordneten Lichtaustrittsbereich 802, 804 können mittels der Haltestruktur 406 und/oder dem dritten Lichtaustrittsbereich 806 in einem Abstand voneinander angeordnet sein.
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Alternativ ist das organische, lichtemittierende Bauelement 402, 830 als ein bi- oder omnidirektional lichtemittierendes Bauelement ausgebildet.
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Weiterhin in 8 veranschaulicht ist die Lichtstärkeverteilungskurve 814 in einem Polarkoordinaten-Diagramm 810 des beschriebenen organischen, lichtemittierenden Bauelements 830 für den Fall einer spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404.
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Weiterhin in 8 veranschaulicht ist die Lichtstärkeverteilungskurve 816 in einem Polarkoordinaten-Diagramm 820 des beschriebenen organischen, lichtemittierenden Bauelements 830 für den Fall einer diffus reflektierenden bzw. diffus spiegelnden Wand 404 bzw. Decke 404.
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Aus den Lichtstärkeverteilungskurven 814, 816 ist ersichtlich, dass eine nicht-plane Anordnung von Lichtaustrittsbereich 804, 806 ein organisches, lichtemittierendes Bauelement 830 bewirkt, dass eine nicht-Lambert´sche Abstrahlcharakteristik aufweist, beispielsweise eine Batwing-Abstrahlcharakteristik.
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9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
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In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren 900 zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren weist ein Bereitstellen S1 mehrerer organischer, lichtemittierender Bauelemente mit jeweils einer Haltestruktur 406 und einer Lichtaustrittsfläche 432 auf. Die Lichtaustrittsfläche 432 mindestens eines organischen, lichtemittierenden Bauelements 402 weist eine Abstrahlungsrichtung 410 seitlich zu der Haltestruktur 406 des organischen, lichtemittierenden Bauelements 402 auf. Das Verfahren weist zudem ein Anordnen S2 von mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelementen 402 nebeneinander in einem ersten Abstand 412 voneinander auf. Die mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente werden in einem zweiten Abstand 414 über einem vorgegebenen Bereich 424 angeordnet. Der erste Abstand 412 und die Lichtaustrittsflächen 432 der mindestens zwei organischen, lichtemittierenden Bauelemente sind derart eingerichtet, dass die Beleuchtungsstärke in dem vorgegebenen Bereich 424 größer oder gleich ist als eine vorgegebene Beleuchtungsstärke 420.
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12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Betreiben einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
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In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren 1000 zum Betreiben einer lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt. Die lichtemittierende Vorrichtung 400 ist gemäß einer der oben beschriebenen Weiterbildungen ausgebildet. Das Verfahren weist ein Zuführen einer elektrischen Energie an das erste organische, lichtemittierende Bauelement und das zweite organische, lichtemittierende Bauelement auf, so dass die Leuchtdichte des von dem ersten organischen, lichtemittierenden Bauelement und dem zweiten organischen, lichtemittierenden Bauelement emittierten Lichts kleiner als oder gleich 3000 cd/m2 ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung eine Vielzahl an organischen, lichtemittierenden Bauelementen aufweisen, die gleiche oder unterschiedliche nicht-plane Lichtaustrittsflächen aufweisen. Die organischen, lichtemittierenden Bauelemente der lichtemittierenden Vorrichtung können in einer gleichmäßigen oder strukturierten Anordnung zueinander angeordnet sein. Der erste Abstand, zwischen den organischen, lichtemittierenden Bauelementen kann beispielsweise in der lichtemittierenden Vorrichtung variieren. Zudem kann die Abmessung der Lichtaustrittsfläche bei den einzelnen organischen, lichtemittierenden Bauelementen unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Lichtaustrittsfläche von organischen, lichtemittierenden Bauelemente in der Nähe von Fenstern eine kleinere Abmessung aufweisen als die Lichtaustrittsfläche von vor organischen, lichtemittierenden Bauelementen in der Mitte des Raumes oder in der Nähe der Tür des Raumes.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anordnung
- 102
- Lichtquelle
- 104, 106
- Abstand
- 108
- Wand/ Zimmerdecke
- 110
- Beleuchtungsstärke
- 112
- Position
- 114
- funktionale Beleuchtungsstärke
- 116
- hinreichende Beleuchtungsstärke
- 118
- Minimum der Beleuchtungsstärke
- 120
- zu beleuchtender Bereich
- 200
- Polarkoordinaten-Diagramm
- 202
- Lichtstärke-verteilungskurve
- 300
- Anordnung
- 310
- Intensitätshistogramm
- 320
- Intensitätsverteilung
- 400
- lichtemittierende Vorrichtung
- 402
- organisches, lichtemittierendes Bauelement
- 404
- Wand/Decke
- 406
- Haltestruktur
- 408, 410
- Abstrahlungsrichtung
- 412
- erster Abstand
- 414
- zweiter Abstand
- 416
- Beleuchtungsstärke
- 418
- Position
- 420
- vorgegebene Beleuchtungsstärke
- 422
- vorgegebene Beleuchtungsstärke im vorgegebenen Bereich
- 424
- vorgegebener Bereich
- 430
- vergrößerte Darstellung
- 432
- Lichtaustrittsfläche
- 500, 700, 800
- vergrößerte Darstellung
- 502, 504
- Achse
- 510, 710, 810
- Polarkoordinaten-Diagramm
- 520, 720, 820
- Polarkoordinaten-Diagramm
- 514, 714, 814
- Lichtstärke-verteilungskurve
- 516, 716, 816
- Lichtstärke-verteilungskurve
- 530, 730, 830
- organisches, lichtemittierende Bauelement
- 600
- lichtemittierende Vorrichtung
- 610
- Intensitätshistogramm
- 620
- Intensitätsverteilung
- 622
- Verbindungslinie
- 624
- Maximum
- 626
- Minimum
- 702
- Winkel
- 704
- Lichtaustrittsbereich
- 706
- Lichtaustrittsbereich
- 802, 804, 806
- Lichtaustrittsbereich
- 900, 1000
- Verfahren
- S1, S2
- Verfahrensschritte
