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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung, die mehrere OLED-Leuchtelemente aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit mindestens einer solchen Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Heckleuchten von Kraftfahrzeugen.
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OLEDs sollen zukünftig verstärkt in der Automobilindustrie genutzt werden. Ein Vorteil von OLEDs besteht darin, dass sie großflächige Lichtabstrahlflächen aufweisen.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2012 107 644 A1 eine Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Leuchtfläche, über die sichtbares Licht abstrahlbar ist. Es ist vorgesehen, dass die Leuchtfläche mittels mindestens eines ersten und eines zweiten flächigen OLED-Elements gebildet ist und das erste OLED-Element unabhängig vom zweiten OLED-Element ansteuerbar ist, wodurch eine Segmentierung der Leuchtfläche der Beleuchtungseinheit erfolgt. Die OLED-Elemente sind separat hergestellt und weisen eigenständige elektrische Kontaktierungen auf. Nachteilig ist, dass eine solche Beleuchtungseinheit vergleichsweise aufwändig kontaktierbar und ansteuerbar ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung, aufweisend mehrere auf einem gemeinsamen Substrat aufgebrachte OLED-Segmente, die an die gleichen elektrischen Anschlüsse angeschlossen sind, wobei mindestens zwei der OLED-Segmente eine unterschiedliche Leuchtdichte aufweisen.
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Diese Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung ergibt den Vorteil, dass sich die OLED-Segmente an die gleiche Stromquelle oder den gleichen Treiber anschließen lassen, was eine besonders einfache Ansteuerung ermöglicht. Obwohl diese mehreren OLED-Segmente nicht unabhängig voneinander ansteuerbar sind, können sie zumindest in Bezug auf ihre Helligkeit unterschiedlich sein, was auf besonders einfache Weise vielfältige Designmöglichkeiten erschließt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die elektrischen Anschlüsse als Metallisierungen des gemeinsamen Substrats ausgebildet sind. Zumindest ein elektrischer Anschluss kann über mindestens eine Leiterbahn mit mindestens einem OLED-Segment elektrisch verbunden sein. Die OLED-Segmente bilden mit dem gemeinsamen Substrat und den elektrischen Anschlüssen insbesondere ein eigenständig hergestelltes oder bereitgestelltes OLED-Element. Die OLED-Segmente sind insbesondere nicht selbsttragend, sondern benötigen das Substrat als tragende Unterlage. Die Aufgabe kann also in anderen Worten auch durch eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung gelöst werden, die mindestens ein OLED-Element aufweist, das wiederum mehrere auf einem gemeinsamen Substrat aufgebrachte OLED-Segmente aufweist, die an die gleichen elektrischen Anschlüsse des OLED-Elements angeschlossen sind, wobei mindestens zwei der OLED-Segmente eine unterschiedliche Leuchtdichte aufweisen.
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Insbesondere können die OLED-Segmente als Schichtstapel vorliegen, deren untere Schicht als eine elektrisch leitfähige, lichtdurchlässige Schicht ausgebildet ist, die direkt auf dem Substrat aufliegen kann und z.B. als Anode oder Anodenschicht dient. Die Anodenschicht kann z.B. aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) bestehen. Auf der Anodenschicht sind mehrere lichterzeugende Schichten aufgebracht, von denen mindestens eine Schicht eine organische halbleitende Schicht ist. Beispielsweise können die lichterzeugenden Schichten eine Emitterschicht und eine Lochleitungsschicht aufweisen. Auf den lichterzeugenden Schichten kann eine obere, elektrisch leitfähige Schicht aufliegen, die z.B. als Kathode oder Kathodenschicht dient. Diese kann aus Metall bestehen und an ihrer den lichterzeugenden Schichten zugewandten Seite reflektierend ausgebildet sein. Von den lichterzeugenden Schichten erzeugtes Licht kann also entweder von dem OLED-Element direkt durch die lichtdurchlässige Anodenschicht und dann durch das Substrat abgestrahlt werden, oder erst nach einer Reflexion an der Kathodenschicht abgestrahlt werden. Es ist auch eine Weiterbildung, dass sowohl die Anodenschicht als auch die Kathodenschicht lichtdurchlässig sind.
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Die mehreren OLED-Segmente können elektrisch parallel oder elektrisch seriell zusammengeschaltet sein. Die OLED-Segmente können mit merklichen Zwischenräumen oder praktisch spaltfrei zueinander angeordnet sein.
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Das Substrat kann allgemein ein lichtdurchlässiges Substrat sein, insbesondere ein transparentes Substrat. Dadurch wird eine Lichtabstrahlung des von den OLED-Segmenten erzeugten Lichts durch das Substrat ermöglicht. Das Substrat kann einen Grundkörper aus einem elektrisch isolierenden Material aufweisen oder ganz elektrisch isolierend sein.
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Die OLED-Segmente, die elektrischen Anschlüsse und/oder die mindestens eine Leiterbahn (falls vorhanden) können für eine besonders einfache Herstellung auf das Substrat aufgedruckt worden sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei der OLED-Segmente mit unterschiedlicher Leuchtdichte unterschiedlich große Flächen aufweisen. Da die Leuchtdichte von OLEDs von der Größe der durchstromten Leuchtfläche abhängt, kann durch die Einstellung der Größe der jeweiligen Leuchtflächen auch die Leuchtdichte einfach eingestellt werden.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass ein elektrischer Widerstand (insbesondere ein elektrisches Widerstandselement) in einem Strompfad zwischen mindestens einem OLED-Segment und mindestens einem der elektrischen Anschlüsse Dadurch ist es möglich, die an dieses OLED-Segment angelegte Spannung als einen Bruchteil der an die elektrischen Kontakte angelegten Spannung einzustellen, wodurch wiederum die Leuchtdichte zusätzlich oder alternativ zur Größe der Leuchtflächen gezielt einstellbar ist. Beispielsweise ist es so möglich, unterschiedliche Leuchtdichten auch für OLED-Segmente mit gleich großen Leuchtflächen einzustellen. Dies kann z.B. eine Einstellung eines vorgegebenen Helligkeitsniveaus erleichtern, z.B. im Rahmen einer Feinjustage während einer Herstellung. Es ist eine Weiterbildung, dass der Widerstand ein aufgedruckter Widerstand ist. vorhanden ist. Alternativ kann der elektrische Widerstand ein separat hergestelltes Bauelement sein. In noch einer Weiterbildung kann ein elektrischer Widerstand der Anodenschicht und/oder der Kathodenschicht individuell eingestellt werden.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei der OLED-Segmente mit unterschiedlicher Leuchtdichte eine unterschiedliche Lichterzeugungseffizienz aufweisen. Das OLED-Segment mit der geringeren Lichterzeugungseffizienz wird bei gleicher Stromdichte eine geringere Leuchtdichte aufweisen. Solche OLED-Segmente können z.B. unterschiedlich aufgebaut sein, z.B. unterschiedliche lichterzeugende Schichten aufweisen, weniger effizient lichterzeugende Schichten aufweisen, Anoden- und/oder Kathodenschichten mit einem unterschiedlichen elektrischen Widerstand aufweisen usw. Insbesondere können so auf besonders einfache Weise OLED-Elemente gleicher Fläche, aber unterschiedlicher Leuchtdichte bereitgestellt werden. Auch ist es dadurch möglich, die Leuchtdichte zusätzlich oder alternativ zur Größe der Leuchtflächen gezielt einzustellen.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die OLED-Segmente auf einem gemeinsamen Glassubstrat aufgebracht sind. Dies ergibt den Vorteil, dass ein besonders widerstandsfähiges und langlebiges OLED-Element bereitstellbar ist. Das Glassubstrat kann eben und/oder gebogen sein. Das Glassubstrat kann ein starres Glassubstrat sein. Alternativ kann das Substrat ein Kunststoffsubstrat oder ein Saphirsubstrat usw. sein. Auch kann das Substrat ein lichtundurchlässiges, insbesondere spiegelndes, Substrat sein, z.B. ein Metallsubstrat. Das Substrat kann elektrisch leitend sein.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die OLED-Segmente auf einem flexiblen Substrat aufgebracht sind. Dies kann eine Montage vereinfachen und eine Formung mit einer komplexen Geometrie vereinfachen. Das flexible Substrat kann ein Kunststoffsubstrat sein, z.B. eine Kunststofffolie. Das flexible Substrat kann aber auch aus Dünnstglas (d.h., Glas mit einer Dicke von höchstens ca. 0,2 mm) bestehen.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei der OLED-Segmente mit unterschiedlicher Leuchtdichte so seitlich ineinander eingreifend oder verschachtelt angeordnet sind, dass sie an einer gemeinsamen offenen Seite (an der sie sich nicht gegenüberliegen) nebeneinander angeordnet sind, und an dieser offenen Seite den elektrischen Anschlüssen gegenüberliegen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anordnung er OLED-Segmente auf dem Substrat. Insbesondere kann ein OLED-Segment mindestens ein anderes OLED-Segment – außer an der offenen Seite – seitlich umgeben. Ein solches OLED-Segment kann z.B. u-förmig sein.
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Die OLED-Segmente können jedoch grundsätzlich beliebig geformt sein. Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung ein Signalgeber für ein Kraftfahrzeug ist. Dies ist vorteilhaft, da Signalgeber im Unterschied zu Scheinwerfern keine so hohen Lichtströme benötigen.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung eine Heckleuchte ist. Bei Heckleuchten wird eine hohe gestalterische Vielfalt erwartet, die nun mit besonders einfachen Mitteln umsetzbar ist.
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Die OLED-Segmente können Licht gleicher oder unterschiedlicher Farbe abstrahlen oder erzeugen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Fahrzeug, aufweisend mindestens eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung wie oben beschrieben. Das Fahrzeug kann analog zu der Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet sein und weist die gleichen Vorteile auf.
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So kann mindestens eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung ein Signalgeber sein. Der Signalgeber kann eine Heckleuchte oder eine Seitenleuchte sein. Der Signalgeber kann beispielsweise als Schlusslicht, Bremsleuchte, Fahrtrichtungsanzeiger, Rückfahrscheinwerfer, Seitenmarkierungsleuchte usw. verwendet werden.
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Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug (z.B. ein Kraftwagen wie ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus usw. oder ein Motorrad), ein Fahrrad, eine Eisenbahn, ein Wasserfahrzeug (z.B. ein Boot oder ein Schiff) oder ein Luftfahrzeug (z.B. ein Flugzeug oder ein Hubschrauber) sein.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
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1 zeigt in Draufsicht eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung mit einem OLED-Element gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
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2 zeigt in Draufsicht eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung mit einem OLED-Element gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt in Draufsicht eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung 1, die mindestens ein OLED-Element 2 aufweist. Die Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung 1 kann zusätzlich z.B. ein Gehäuse, eine Abdeckung, mindestens ein optisches Element wie einen Reflektor oder eine Blende usw. aufweisen, die hier nicht gezeigt sind. Die Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung 1 kann eine Heckleuchte eines Kraftfahrzeugs F sein.
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Das OLED-Element 2 weist ein Substrat 3 in Form einer transparenten Glasplatte auf. Alternativ kann das Substrat 3 eine flexible, transparente Kunststofffolie sein.
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Auf dem Substrat 3 sind ein erstes OLED-Segment 4 und ein zweites OLED-Segment 5 nebeneinander aufgebracht. Beispielsweise kann eine jeweilige lichtdurchlässige Kathodenschicht (o. Abb.) auf dem Substrat 3 aufliegen. Oberseitig sind die OLED-Segmente 4 und 5 von einer reflektierenden metallischen Anodenschicht (o. Abb.) bedeckt. Die Anodenschicht kann eine gemeinsame Anodenschicht für beide OLED-Segmente 4 und 5 sein.
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Das erste OLED-Segment 4 ist als ein rechteckiges OLED-Segment ausgebildet, d.h., dass es eine rechteckige Leuchtfläche aufweist. Das zweite OLED-Segment 5 ist als eine u-förmige Fläche ausgebildet, die das erste OLED-Segment 4 an drei Seiten umgibt und an einer Seite 6 nicht umgibt und folglich offen ist.
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Der offenen Seite 6 gegenüberliegend sind zwei elektrische Anschlüsse 7 und 8 auf dem Substrat 3 vorhanden, die einer Anode bzw. Kathode entsprechen können. Die elektrischen Anschlüsse 7, 8 können als metallische Schichten, Lötpunkte usw. vorliegen. Die beiden OLED-Segmente 4, 5 sind also so ineinander verschachtelt angeordnet, dass sie an der offenen Seite 6 nebeneinander angeordnet sind und an dieser offenen Seite 6 den elektrischen Anschlüssen 7 und 8 gegenüberliegen.
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Zur elektrischen Verbindung der elektrischen Anschlüsse 7 und 8 mit den OLED-Segmenten 4 und 5 kann auf das Substrat 3 beispielsweise eine rahmenförmige metallische Schicht 9, die als Leiterbahn dient, vorhanden sein. Die metallische Schicht 9 kann z.B. aus Aluminium bestehen. Die metallische Schicht 9 kontaktiert die Anodenschicht der OLED-Segmente 4 und 5 an deren seitlichen Randbereich. Die metallische Schicht 9 ist hier mit dem elektrischen Anschluss 7 verbunden, aber von dem elektrischen Anschluss 8 elektrisch getrennt. Der elektrische Anschluss 8 kann mit der jeweiligen Kathodenschicht der OLED-Segmente 4 und 5 elektrisch verbunden sein, z.B. über einen oder mehrere Drähte, insbesondere Bonddrähte 10.
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Durch die elektrische Versorgung der beiden OLED-Segmente 4 und 5 über die gleichen elektrischen Anschlüsse 7 und 8 wird erreicht, dass die beiden OLED-Segmente 4 und 5 nur zusammen angesteuert werden.
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Die OLED-Segmente 4 und 5 weisen eine unterschiedliche Größe ihrer Leuchtflächen A1 bzw. A2 auf, so dass ein elektrischer Strom mit unterschiedlicher Stromdichte durch sie hindurchfließt. Dies wiederum bewirkt eine unterschiedliche Leuchtdichte Lv1 bzw. Lv2. Ist, wie hier beispielhaft dargestellt, die Leuchtfläche A1 des ersten OLED-Segments 4 größer als die Leuchtfläche A2 des zweiten OLED-Segments 5, ist die zugehörige Stromdichte entsprechend geringer. Damit ist auch zugehörige Leuchtdichte Lv1 des ersten OLED-Segments 4 geringer als die Leuchtdichte Lv2 des zweiten OLED-Segments 5. Die relative Stärke der Leuchtdichten Lv1 und Lv2 kann also alleine schon durch eine Wahl der Leuchtflächen A1 und A2 eingestellt werden.
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2 zeigt in Draufsicht eine Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung 11 mit einem OLED-Element 12. Die Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung 11 ist ähnlich zu der Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung 1 ausgebildet, weist aber nun zusätzlich einen auf dem Substrat 3 angeordneten Vorwiderstand 13 für das OLED-Segment 4 auf. Dadurch wird der Strom in das OLED-Segment 4 verringert, so dass auch die zugehörige Stromdichte A1 und damit die Leuchtdichte Lv1 sinken. Der Vorwiderstand 13 kann z.B. einerseits mit dem elektrischen Anschluss 8 und andererseits mit einem Kontaktfeld 14 elektrisch verbunden sein. Das Kontaktfeld 14 kann wiederum über z.B. einen Bonddraht 10 mit der Kathodenschicht des OLED-Segments 4 elektrisch verbunden sein. Das zweite OLED-Segment 5 ist weiterhin direkt, d.h., ohne einen Vorwiderstand, mit dem elektrischen Anschluss 8 verbunden.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So können auch mehr als zwei OLED-Segmente vorhanden sein, insbesondere mit jeweils unterschiedlich eingestellter Leuchtdichte.
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Auch können mehrere OLED-Segmente mit einem gemeinsamen oder jeweiligen elektrischen Vorwiderstand verbunden sein.
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Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
- 2
- OLED-Element
- 3
- Substrat
- 4
- Erstes OLED-Segment
- 5
- Zweites OLED-Segment
- 6
- Offene Seite
- 7
- Elektrischer Anschluss
- 8
- Elektrischer Anschluss
- 9
- Metallische Schicht
- 10
- Bonddraht
- 11
- Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
- 12
- OLED-Element
- 13
- Vorwiderstand
- 14
- Kontaktfeld
- A1
- Leuchtfläche des ersten OLED-Segments
- A2
- Leuchtfläche des zweiten OLED-Segments
- F
- Kraftfahrzeug
- Lv1
- Leuchtdichte des ersten OLED-Segments
- Lv2
- Leuchtdichte des zweiten OLED-Segments
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012107644 A1 [0003]
