DE102019110597A1

DE102019110597A1 - Folie zum aufbringen auf eine fahrzeugoberfläche und fahrzeug mit der folie

Info

Publication number: DE102019110597A1
Application number: DE102019110597.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Brandl; Stephan Pawlik
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2020-10-29
Also published as: WO2020216702A1

Abstract

Es wird eine Folie (1) zum Aufbringen auf eine Fahrzeugoberfläche angegeben, wobei die Folie (1) eine Leuchtfolie ist, die mehrere Leuchtdiodenchips (2) aufweist. Weiterhin wird ein Fahrzeug (8) mit der Folie angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Folie, die zum Aufbringen auf eine Fahrzeugoberfläche vorgesehen ist, sowie ein Fahrzeug mit der Folie.
Es ist bekannt, Fahrzeugoberflächen zu dekorativen Zwecken oder zum Schutz mit einer Folie zu versehen. Beispielsweise werden Kraftfahrzeuge vor der Auslieferung häufig mit einer Schutzfolie versehen, um den Lack zu schützen. Weiterhin sind Dekorfolien bekannt, mit denen die Fahrzeugoberfläche farblich gestaltet oder mit Bildern oder Zeichen versehen werden kann.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Folie zum Aufbringen auf eine Fahrzeugoberfläche und ein Fahrzeug mit der Folie anzugeben, wobei die Folie zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten bietet und/oder zur veränderbaren Wiedergabe von Informationen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Folie zum Aufbringen eine Fahrzeugoberfläche und ein Fahrzeug mit der Folie gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Folie zum Aufbringen auf eine Fahrzeugoberfläche eine Leuchtfolie. Die Leuchtfolie weist einen oder mehrere Leuchtdiodenchips auf. Insbesondere kann eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips über die Fläche der Folie verteilt sein. Die Leuchtdiodenchips sind vorteilhaft anorganische strahlungsemittierende Halbleiterchips. Beispielsweise können die Leuchtdiodenchips strahlungsemittierende Halbleiterchips sein, die ein Nitrid-, Phosphid- oder Arsenidverbindungshalbleitermaterial aufweisen.
Die Leuchtdiodenchips können bei einer Ausführungsform als diskrete Lichtpunkte erkennbar sein und ermöglichen so, dass mittels der Folie Informationen displayartig dargestellt werden. Bei dieser Ausgestaltung ist die Folie vorzugsweise klar.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Lichtauskopplung so gestaltet sein, dass das Licht flächig in der Folie verteilt wird, beispielsweise durch eine diffuse oder lichtleitende Folie. Dies ermöglicht flächige Farb- und Designeffekte. Beispielsweise können mittels der Leuchtdiodenchips in die Folie integrierte Zeichen oder Symbole durch Hinterleuchtung sichtbar gemacht werden.
Die Folie hat den Vorteil, dass sie sich aufgrund ihrer Flexibilität der Kontur der Fahrzeugoberfläche anpasst. Die Folie kann insbesondere auf eine Außenfläche eines Fahrzeugs aufgebracht werden. Die Folie bietet die Möglichkeit, durch die Abstrahlung von Licht der Leuchtdiodenchips die Fahrzeugoberfläche dekorativ zu gestalten und/oder Informationen in Form von Zeichen oder Bildern wiederzugeben. Insbesondere besteht mittels der Folie die Möglichkeit, die Fahrzeugoberfläche zeitlich veränderlich farblich zu gestalten. Es besteht auch die Möglichkeit, mittels der Leuchtdiodenchips zeitlich veränderliche Informationen auf der Fahrzeugoberfläche wiederzugeben, beispielsweise Informationen für andere Verkehrsteilnehmer und/oder Werbung.
Die Leuchtdiodenchips sind beispielsweise in einer Matrix angeordnet. Vorzugsweise sind die Leuchtdiodenchips einzeln ansteuerbar. Die Folie ist vorteilhaft dazu eingerichtet, Leuchtmuster, Bilder oder Zeichen wiedergeben zu können. Die Leuchtmuster, Bilder oder Zeichen sind vorteilhaft zeitlich veränderbar. Vorteilhaft sind die Leuchtdiodenchips in der Folie so auf der Außenfläche des Fahrzeugs angeordnet, dass es dem Design und den Sicherheitsanforderungen nicht entgegensteht, sondern diese unberührt lässt oder gar unterstützt. Bei einer Ausführungsform sind die Leuchtdiodenchips im ausgeschalteten Zustand im Wesentlichen nicht zu erkennen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Folie für das Aufbringen auf ein Fahrzeugteil konfektioniert. „Konfektioniert“ kann insbesondere bedeuten, dass die Folie im Auslieferungszustand für ein Fahrzeugteil passgenau angefertigt ist. Beispielsweise kann die Folie passgenau für eine Tür, für einen Außenspiegel oder für die Motorhaube eines bestimmten Kraftfahrzeugs angefertigt sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Anordnung der Leuchtdiodenchips an eine Krümmung der Fahrzeugoberfläche angepasst. Die Leuchtdiodenchips sind in diesem Fall derart auf der Folie angeordnet, dass das Leuchtbild nach dem Anordnen auf der gekrümmten Oberfläche einem Zieldesign entspricht. Beispielsweise kann bei einer Folie, bei der die Leuchtdiodenchips in rechtwinklig zueinander ausgerichteten Zeilen und Spalten angeordnet sind, eine Verzerrung der rechtwinkligen Anordnung auftreten, wenn die Folie auf eine gekrümmte Fahrzeugoberfläche aufgebracht wird. Dieser Effekt wird bei einer Ausführungsform der Folie vorzugsweise dadurch kompensiert, dass die Leuchtdiodenchips auf der Folie derart angeordnet werden, dass sich nach der Anordnung auf der gekrümmten Fahrzeugoberfläche eine Leuchtbild ergibt, dass rechtwinklig zueinander angeordnete Zeilen und Spalten aufweist.
Es ist auch möglich, dass die Folie für das Aufbringen auf ein Fahrzeugteil teilkonfektioniert ist. „Teilkonfektioniert“ kann insbesondere bedeuten, dass die Größe der Folie im Auslieferungszustand im Wesentlichen schon für die vorgesehene Fahrzeugoberfläche angepasst ist, wobei der Kunde aber die Folie bearbeiten kann, um sie genau an ein bestimmtes Fahrzeugteil anpassen zu können. Beispielsweise kann die Folie in einer Draufsicht gesehen einen inneren Bereich aufweisen, der von einem äußeren Bereich umgeben ist, wobei die Leuchtdiodenchips und eventuelle elektrische Zuleitungen oder Steuervorrichtungen in dem inneren Bereich angeordnet sind, und wobei der äußere Bereich frei von Leuchtdiodenchips ist. Die Folie kann in diesem Fall in dem äußeren Bereich passgenau zugeschnitten werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Leuchtdiodenchips beschädigt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Folie Leiterbahnen auf, mit denen insbesondere die Leuchtdiodenchips elektrisch kontaktiert sind. Die Leiterbahnen können auch dazu vorgesehen sein, weitere gegebenenfalls auf der Folie angeordnete elektronische Bauteile zu kontaktieren, beispielsweise Steuervorrichtungen zur Ansteuerung der Leuchtdiodenchips oder Sensorchips.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Leuchtdiodenchips elektrische Kontakte auf, die direkt mit den Leiterbahnen verbunden sind. Beispielsweise sind die elektrischen Kontakte der Leuchtdiodenchips direkt mittels einer Lotschicht oder einem Leitkleber mit den Leiterbahnen verbunden, oder die Leiterbahnen sind direkt, beispielsweise mit einem Beschichtungsverfahren, auf die elektrischen Kontakte der Leuchtdiodenchips aufgebracht. Insbesondere weisen die Leuchtdiodenchips keine Bonddrähte auf. Die Leuchtdiodenchips weisen mit anderen Worten eine sogenannte planare Kontaktierung auf. Unter einer „planaren Kontaktierung“ ist hier eine Kontaktierung zu verstehen, bei der die elektrischen Kontakte der Leuchtdiodenchips direkt an eine elektrische leitende Schicht, insbesondere an die Leiterbahnen, angrenzen. Die Kontaktierung ist in diesem Fall besonders flach und im Vergleich zu einer Kontaktierung mit Bonddrähten sehr robust.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Leiterbahnen ein transparentes leitfähiges Oxid auf. Das transparente leitfähige Oxid ist vorzugsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO). In diesem Fall sind die Leiterbahnen vorteilhaft transparent und somit von außen nicht sichtbar. Alternativ ist es auch möglich, dass die Leiterbahnen ein Metall wie beispielsweise Kupfer oder Silber aufweisen. In diesem Fall sind die Leiterbahnen vorteilhaft möglichst dünn, so dass sie abhängig vom Betrachtungsabstand kaum oder gar nicht sichtbar sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist mindestens eine elektrische Steuervorrichtung für die Leuchtdiodenchips in die Folie integriert. Beispielsweise kann die Folie zusätzlich zu den Leuchtdiodenchips eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit), die zur Ansteuerung der Leuchtdiodenchips geeignet sind, aufweisen. Die Integration von elektrischen Komponenten zur Ansteuerung der Leuchtdiodenchips in die Folie hat den Vorteil, dass möglichst wenige Zuleitungen aus der Folie herausgeführt werden müssen. Falls eine elektrische Steuervorrichtung für die Leuchtdiodenchips komplett in die Folie integriert ist, ist es möglich, dass nur Zuleitungen für die Stromversorgung aus der Folie herausgeführt sein müssen, um sie beispielsweise an eine Stromversorgung des Fahrzeugs anzuschließen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist mindestens ein Sensorelement in die Folie integriert. Beispielsweise kann in die Folie ein Annäherungssensor oder ein Berührungssensor integriert sein. Dies ermöglicht es, visuelle Effekte in Abhängigkeit von der Anwesenheit einer Person in der Nähe des Fahrzeugs zu steuern. Der Sensor kann alternativ ein Umgebungslichtsensor sein. Dies ermöglicht es, die Leuchtdiodenchips in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit zu steuern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Leuchtdiodenchips eine Kantenlänge von nicht mehr als 1 mm auf. Bevorzugt weisen die Leuchtdiodenchips eine Kantenlänge zwischen 100 µm und 300 µm auf. Die Leuchtdiodenchips sind insbesondere vergleichsweise klein im Vergleich zur Größe der Folie. Es ist auch möglich, dass die Leuchtdiodenchips nur eine Kantenlänge im Bereich von 50 µm bis 100 µm oder sogar nur im Bereich von 10 µm bis 50 µm aufweisen. In diesem Fall handelt es sich um so genannte Mikro-LEDs (µLEDs). Die Lichtauskopplung aus der Folie kann beispielsweise so gestaltet sein, dass die Leuchtdiodenchips von außen als diskrete Lichtpunkte sichtbar sind, um beispielsweise Informationen displayartig darzustellen. Der Eindruck einer Flächenlichtquelle kann bei der Folie durch die Anordnung einer Vielzahl von Leuchtdiodenchips auf der Außenfolie erzielt werden. Die Leuchtdiodenchips können beispielsweise in einer Matrixanordnung angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Leuchtdiodenchips einzeln ansteuerbar. Durch eine geeignete Ansteuerung der Leuchtdiodenchips können beispielsweise Bilder oder Zeichen wiedergegeben werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Leuchtdiodenchips eine Höhe von weniger als 300 µm auf. Bevorzugt beträgt die Höhe der Leuchtdiodenchips nur weniger als 100 µm. Mit vergleichsweise dünnen Leuchtdiodenchips kann die Gesamtdicke der Folie verteilt gering gehalten werden. Die Dicke der Folie beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm. Die Folie ist daher vorteilhaft flexibel und kann auch auf gekrümmten Fahrzeugoberflächen gut angebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Folie eine Außenfolie und eine Innenfolie. Bei dieser Ausführungsform ist die Folie eine zweiteilige oder mehrteilige Folie. Unter der Innenfolie wird hier und im Folgenden die Folie verstanden, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Fahrzeugoberfläche zugewandt ist. Die Außenfolie ist entsprechend diejenige Folie, die von der Fahrzeugoberfläche abgewandt ist. Beispielsweise umfasst die Folie eine Innenfolie und eine Außenfolie, wobei die Leuchtdiodenchips zwischen der Innenfolie und der Außenfolie angeordnet sind. Die Außenfolie bildet insbesondere einen Schutz der Leuchtdiodenchips vor mechanischen Beschädigungen und Feuchtigkeit aus. Die Innenfolie kann einen Schutz der Leuchtdiodenchips an einer der Fahrzeugoberfläche zugewandten Seite ausbilden. Die Leuchtdiodenchips können beispielsweise auf die Innenseite der Außenfolie aufgeklebt sein. Die Innenfolie kann beispielsweise nach dem Aufbringen der Leuchtdiodenchips auf die Außenfolie an der von der Außenfolie abgewandte Seite der Leuchtdiodenchips auflaminiert werden. Durch die Innenfolie kann insbesondere ein zusätzlicher Schutz der Leuchtdiodenchips an einer der Fahrzeugoberfläche zugewandten Seite der Folie erzielt werden.
Die Folie kann Leiterbahnen aufweisen, die auf die Innenfolie und/oder die Außenfolie aufgebracht sind, beispielsweise mit einem Druckverfahren. Es ist beispielsweise möglich, dass die Innenfolie an ihrer den Leuchtdiodenchips zugewandten Seite Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtdiodenchips aufweist. Alternativ kann an einer der Innenfolie zugewandten Seite ein Schichtsystem auf die Leuchtdiodenchips aufgebracht sein, dass die Leiterbahnen und gegebenenfalls eine oder mehrere elektrisch isolierenden Schichten aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Außenfolie eine Transmission von weniger als 15 % auf. Die Außenfolie weist in diesem Fall eine geringe Transparenz auf. Diese Ausgestaltung kann vorteilhaft sein, wenn gewünscht ist, dass die Leuchtdiodenchips und gegebenenfalls weitere in die Folie integrierte elektronische Komponenten von außen zumindest im ausgeschalteten Zustand kaum oder gar nicht sichtbar sind.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Außenfolie eine Transmission von mehr als 50 % auf. In diesem Fall kann die Innenfolie durch die als Außenfolie gut sichtbar sein. Durch eine unterschiedliche Gestaltung der Außenfolie und der Innenfolie hinsichtlich der Farbgebung und/oder aufgebrachten Zeichen oder Mustern kann beispielsweise ein dreidimensionaler Eindruck erzeugt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Außenfolie und/oder die Innenfolie farbig. Durch eine farbige Gestaltung der Außenfolie und/oder der Innenfolie können zusätzlich zu den visuellen Effekten der Leuchtdiodenchip weitere visuelle Effekte erzielt werden. Insbesondere können unterschiedliche Tag- und Nachtdesigns der Folie erzeugt werden. Beispielsweise können die Leuchtdiodenchips im Tagbetrieb ausgeschaltet sein, so dass das Tagdesign im Wesentlichen durch die Gestaltung der Innenfolie und/oder der Außenfolie bestimmt wird. Wenn die Leuchtdiodenchips beispielsweise im Nachtbetrieb eingeschaltet sind, wird das Nachtdesign im Wesentlichen durch das Leuchtmuster der Leuchtdiodenchips bestimmt.
Es ist weiterhin möglich, dass die Folie zusätzlich zu der Innenfolie und der Außenfolie eine weitere Folie enthält. Die weitere Folie kann beispielsweise zwischen der Innenfolie und der Außenfolie angeordnet sein. Die weitere Folie ist beispielsweise eine Diffusorfolie. Mittels der Diffusorfolie kann beispielsweise der Eindruck einer flächigen Lichtquelle erzielt werden, bei der die einzelnen Leuchtdiodenchips im Wesentlichen nicht als diskrete Lichtquellen erkennbar sind.
Bei einer Ausführungsform enthält die Folie einen oder mehrere Lumineszenzkonversionsstoffe. Der mindestens eine Lumineszenzkonversionsstoff ist dazu geeignet, Primärstrahlung einer ersten Wellenlänge in Strahlung einer zweiten Wellenlänge zu konvertieren. Die Primärstrahlung kann zum Beispiel von zumindest einem Teil der in der Folie angeordneten Leuchtdiodenchips erzeugt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die Primärstrahlung auf die Folie auftreffendes Sonnenlicht ist.
Es wird weiterhin ein Fahrzeug angegeben, bei dem die zuvor beschriebene Folie auf eine Fahrzeugoberfläche aufgebracht ist. Sämtliche zuvor beschriebene Ausgestaltungen der Folie können bei dem Fahrzeug mit der darauf aufgebrachten Folie verwirklicht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Folie auf eine Fahrzeugoberfläche aufgebracht, bei der es sich um eine Außenfläche des Fahrzeugs handelt. Die Folie kann insbesondere auf einer Front-, Heck- oder Seitenfläche eines Fahrzeugs aufgebracht sein, beispielsweise auf der Motorhaube, auf einer Tür oder auf einen Außenspiegel eines Fahrzeugs.
Gemäß zumindest einer Ausgestaltung ist die Folie eine Dekorfolie. Die Dekorfolie kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, dem Fahrzeug ein bestimmtes Design zu geben, ohne dabei notwendigerweise Informationen oder Zeichen wiederzugeben. Die Folie ermöglicht es insbesondere, dem Fahrzeug ein vom Kunden gewünschtes individuelles Design zu geben, das durch eine geeignete Ansteuerung der Leuchtdiodenchips im Wesentlichen frei wählbar und vorteilhaft zeitlich veränderbar ist. Insbesondere kann mittels der hier beschriebenen Folie ein unterschiedliches Tag- und Nachtdesign des Fahrzeugs erzeugt werden.
Gemäß zumindest einer Ausgestaltung ist die Folie eine Anzeigevorrichtung für Informationen und/oder Werbung. Die Folie kann insbesondere zur Kommunikation eines Fahrzeugs mit anderen Verkehrsteilnehmern wir beispielsweise Fußgängern dienen. Beispielsweise kann ein autonomes Fahrzeug durch eine Wiedergabe von Zeichen oder einer Farbe wie beispielsweise Grün zu erkennen geben, dass ein Fußgänger erkannt wurde. Es ist weiterhin möglich, dass die Folie Informationen zum Betriebszustand des Fahrzeugs anzeigt, beispielsweise den Ladezustand eines Elektrofahrzeugs. Weiterhin ist es denkbar, dass die Folie Informationen zur Verfügbarkeit des Fahrzeugs anzeigt, beispielsweise bei Taxis, Mietfahrzeugen oder Carsharing-Fahrzeugen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise ein Automobil, ein Lastkraftwagen, ein Motorrad oder ein Motorroller. Das Fahrzeug kann alternativ ein Schienenfahrzeug sein, beispielsweise ein Zug, eine U-Bahn oder eine Straßenbahn. Weiterhin kann das Fahrzeug ein Wasserfahrzeug sein, insbesondere ein Schiff. Die Anwendung der Folie ist somit nicht auf eine bestimmte Fahrzeugart beschränkt. Vielmehr kann die Folie kann an einem beliebigen Fahrzeug verwendet werden, um das Fahrzeug mit Leuchteffekten farblich zu gestalten oder die Folie zur Wiedergabe von Informationen zu nutzen. Die Folie kann weiterhin auch als beleuchtete Werbefläche fungieren, wobei der Inhalt zeitlich veränderbar ist.
Verschiedene Ausgestaltungen der Folie und des Fahrzeugs werden im Folgenden anhand von Beispielen im Zusammenhang mit den 1 bis 6 näher erläutert.
Die Figuren zeigen:

1A eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Folie gemäß einem ersten Beispiel,
1B eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Folie gemäß dem ersten Beispiel in einer Draufsicht,
1C eine schematische Darstellung der Folie gemäß dem ersten Beispiel im Querschnitt,
2 eine schematische Darstellung einer Folie gemäß einem zweiten Beispiel im Querschnitt,
3 eine schematische Darstellung einer Folie gemäß einem dritten Beispiel im Querschnitt,
4 eine schematische Darstellung einer Folie gemäß einem vierten Beispiel im Querschnitt,
5 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Fahrzeugs mit der Folie in einer Seitenansicht, und
6 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Fahrzeugs mit der Folie in einer Draufsicht.

Gleiche oder gleich wirkende Bestandteile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
Die 1A zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Beispiel der Folie 1, die als Leuchtfolie zum Aufbringen auf eine Fahrzeugoberfläche vorgesehen ist. Die Folie 1 weist eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips 2 auf. Die Leuchtdiodenchips 2 sind über die Fläche der Folie 1 verteilt. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Leuchtdiodenchips 2 in einer Rasteranordnung auf der Folie 1 angeordnet, beispielsweise in Zeilen und Spalten. Es sind aber auch beliebige andere Anordnungen der Leuchtdiodenchips 2 auf der Folie 1 möglich. Zur Vereinfachung ist im vorliegenden Beispiel eine Folie 1 mit einer Anordnung von nur 5 x 8 Leuchtdiodenchips 2 dargestellt. Die Anzahl der Leuchtdiodenchips 2 kann aber auch sehr viel größer sein und beispielsweise mindestens 100, mindestens 1000 oder sogar mindestens 10000 betragen.
Die Leuchtdiodenchips 2 sind lichtemittierende Halbleiterchips, insbesondere anorganische lichtemittierende Halbleiterchips. Die Leuchtdiodenchips 2 basieren vorzugsweise auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere auf einem Nitrid-, Phosphid- oder Arsenidverbindungshalbleitermaterial. Beispielsweise kann eine Halbleiterschichtenfolge der Leuchtdiodenchips 2 In_xAl_yGa_1-x-yN, In_xAl_yGa_1-x-yP oder In_xAl_yGa_1-x-yAs, jeweils mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, enthalten. Dabei muss das III-V-Verbindungshalbleitermaterial nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach einer der obigen Formeln aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhalten obige Formeln jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Die Materialauswahl der Leuchtdiodenchips 2 erfolgt anhand der gewünschten Emissionswellenlängen. Die Leuchtdiodenchips 2 emittieren insbesondere Licht im sichtbaren Spektralbereich oder im angrenzenden UV- oder IR-Bereich. Es ist möglich, dass zumindest einige der Leuchtdiodenchips 2 mit einem Konvertermaterial versehen sind, um eine Primärstrahlung der Leuchtdiodenchips 2 in eine Sekundärstrahlung umzuwandeln, die insbesondere eine größere Wellenlänge aufweisen kann. Auf diese Weise kann beispielsweise Weißlicht erzeugt werden.
Die Leuchtdiodenchips 2 der Folie 1 können jeweils Licht der gleichen Farbe emittieren oder vorzugsweise verschiedenfarbiges Licht emittieren. Beispielsweise können die Leuchtdiodenchips 2 Licht der Farben Rot, Grün und Blau emittieren. Die Leuchtdiodenchips 2 sind vorzugsweise einzeln ansteuerbar. Durch eine gezielte Ansteuerung der einzelnen Leuchtdiodenchips 2 ist es möglich, verschiedene Beleuchtungseffekte zu dekorativen Zwecken einzustellen. Weiterhin ist es vorteilhaft auch möglich, Zeichen oder Bilder darzustellen.
In 1B ist ein vergrößerter Ausschnitt der Folie 1 dargestellt, wobei der Ausschnitt einen der Leuchtdiodenchips 2 mit seinen elektrischen Anschlüssen darstellt. Der Leuchtdiodenchip 2 ist in einer Draufsicht auf seine Rückseite dargestellt. Der Leuchtdiodenchip 2 weist an der Rückseite zwei elektrische Kontakte 4 auf, die mit Leiterbahnen 3 kontaktiert sind. Die Leuchtdiodenchips 2 sind vorzugsweise als so genannte Flip-Chips ausgebildet, bei denen beide elektrische Kontakte 4 jeweils an einer von der Strahlungsaustrittsfläche abgewandten Rückseite des Leuchtdiodenchips 2 angeordnet sind. Die Leiterbahnen 3 können ein Metall wie beispielsweise Kupfer oder Silber aufweisen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Leiterbahnen möglichst dünn sind, so dass die Leiterbahnen von außen im Wesentlichen nicht sichtbar sind. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Leiterbahnen 3 ein transparentes leitfähiges Oxid wie beispielsweise ITO auf. Dies hat den Vorteil, dass die Leiterbahnen 3 transparent und somit im Wesentlichen nicht sichtbar sind.
Die Folie 1 ist vorzugsweise eine mindestens zweiteilige Folie, wie es in dem in 1C dargestellten Querschnitt zu sehen ist. Die Folie 1 weist beispielsweise eine Außenfolie 1A und eine Innenfolie 1B auf. Hierbei ist die Außenfolie 1A die von der Fahrzeugoberfläche abgewandte Folie und die Innenfolie 1B die der Fahrzeugoberfläche zugewandte Folie. Die Verwendung einer mindestens zweiteiligen Folie ermöglicht den gleichzeitigen Schutz der Leuchtdiodenchips 2 und gegebenenfalls vorhandener weiterer elektronischer Bauelemente auf der vom Fahrzeug abgewandten Seite und der dem Fahrzeug zugewandten Seite.
Die Strahlungsaustrittsflächen der Leuchtdiodenchips 2 sind der Außenfolie 1A zugewandt. Die Leuchtdiodenchips 2 sind beispielsweise an ihren Strahlungsaustrittsflächen auf die der Fahrzeugoberfläche zugewandte Innenfläche der Außenfolie 1A aufgeklebt, vorzugsweise mit einem im Wesentlichen transparenten Klebstoff. Die elektrische Kontaktierung der Leuchtdiodenchips 2 erfolgt in diesem Fall an einer von der Strahlungsaustrittsfläche abgewandten Rückseite.
Die elektrische Kontaktierung der Leuchtdiodenchips 2 erfolgt vorzugsweise mit einem planaren Kontaktierungsverfahren. Unter planaren Kontaktierungsverfahren werden hierbei solche Kontaktierungsverfahren verstanden, bei denen keine Bonddrähte eingesetzt werden. Es ist beispielsweise möglich, dass Leiterbahnen 3 zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtdiodenchips 2 auf einer den Leuchtdiodenchips 2 zugewandten Seite der Innenfolie 1B angeordnet sind. Die Leiterbahnen 3 können beispielsweise auf die Innenfolie 1B aufgedruckt sein. Die Innenfolie 1B kann beispielsweise nach dem Aufbringen der Leuchtdiodenchips 2 auf die Außenfolie 1A auflaminiert werden. Es ist alternativ möglich, dass die Leuchtdiodenchips 2 vor dem Aufbringen der Leiterbahnen 3 zumindest teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen werden und nachfolgend die Leiterbahnen 3 mit einem Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Bei einer alternativen Ausgestaltung werden die Leuchtdiodenchips 2 auf eine von der Fahrzeugoberfläche abgewandte Seite der Innenfolie 1B angeordnet, nachfolgend mit den Leiterbahnen 3 versehen und die Außenfolie 1A auflaminiert.
Die Folie 1 weist einen elektrischen Anschluss 7 auf, der zur Stromversorgung und gegebenenfalls zusätzlich als Datenleitung dient. Der elektrische Anschluss 7 ist beispielsweise als flexible Leiterbahn oder als Flachbandkabel aus der Folie 1 herausgeführt und kann beispielsweise über eine Steckverbindung an eine entsprechende Schnittstelle an einem Fahrzeug angeschlossen werden.
Die Außenfolie 1A und/oder die Innenfolie 1B können jeweils farbig sein und/oder Zeichen, Muster oder Bilder aufweisen.
Das Design der Außenfolie 1A und/oder Innenfolie 1B kann hierbei auf die Anordnung der Leuchtdiodenchips 2 abgestimmt sein. Insbesondere kann die Folie 1 Zeichen aufweisen, die eine Eigenschaft des Fahrzeugs symbolisieren, beispielsweise den Ladezustand eines Elektrofahrzeugs oder die Verfügbarkeit eines Taxis oder Mietfahrzeugs. Zur Erzielung eines Tiefeneindrucks ist es vorteilhaft, wenn sowohl die Innenfolie 1B als auch die Außenfolie 1A jeweils farbig sind und/oder Zeichen, Muster oder Bilder aufweisen.
Bei einer Ausgestaltung ist die Außenfolie 1A wenig transparent, vorzugsweise mit einer Transmission von weniger als 15 %. Im Fall einer Folie mit einer räumlich variierenden Transmission ist unter der Transmission hier der Mittelwert über die Fläche zu verstehen. Eine geringe Transmission von weniger als 15 % hat den Vorteil, dass die Leuchtdiodenchips 2 und die Leiterbahnen 3 im ausgeschalteten Zustand der Folie im Wesentlichen nicht sichtbar sind. Bei einer alternativen Ausgestaltung weist die Außenfolie 1A eine vergleichsweise große Transmission von mindestens 50 % auf. In diesem Fall ist die Innenfolie 1B durch die Außenfolie 1A hindurch sichtbar und kann beispielsweise farbig sein und/oder ein Muster aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Innenfolie 1B zumindest teilweise verspiegelt ist. Weiterhin ist es möglich, dass die Außenfolie 1A und/oder die Innenfolie 1B zumindest bereichsweise ein Konvertermaterial aufweisen, das von zumindest einem Teil der Leuchtdiodenchips 2 und/oder von Sonnenlicht zum Leuchten angeregt wird.
Die Leuchtdiodenchips 2 weisen vorzugsweise jeweils Kantenlängen in einer Richtung parallel zur Hauptfläche der Folie 1 von nicht mehr als 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 100 µm bis 300 µm auf. Es können auch noch kleinere Leuchtdiodenchips 2 mit Kantenlängen von nur 50 µm bis 100 µm oder sogar von nur 10 µm bis 50 µm verwendet werden. Die Höhe der Leuchtdiodenchips 2 in einer Richtung senkrecht zur Hauptfläche der Folie 1 beträgt vorzugsweise weniger als 300 µm, besonders bevorzugt weniger als 100 µm.
Die Dicke der Folie 1, d.h. die Gesamtdicke der Außenfolie 1A und Innenfolie 1B einschließlich der darin enthaltenen Leuchtdiodenchips 2, beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm. Die Folie ist 1 daher vorteilhaft flexibel und kann auch auf gekrümmten Fahrzeugoberflächen gut angebracht werden.
In 2 ist ein zweites Beispiel der Folie 1 schematisch im Querschnitt dargestellt. Bei diesem Beispiel weist die Folie 1 zusätzlich zu den Leuchtdiodenchips 2 weitere elektronische Elemente auf. Beispielsweise enthält die Folie 1 mindestens eine Steuervorrichtung 5 für die Leuchtdiodenchips 2, die beispielsweise als ASIC ausgeführt ist. Die Integration einer Steuervorrichtung 5 für die Leuchtdiodenchips 2 in die Folie 1 hat den Vorteil, dass der externe elektrische Anschluss 7 der Folie 1 weniger oder im Idealfall gar keine Datenleitungen benötigt. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, dass der elektrische Anschluss 7 nur zu Stromversorgung der Folie 1 dient.
Alternativ oder zusätzlich kann die Folie 1 mindestens einen Sensor 6 oder mehrere Sensoren enthalten. Der mindestens eine Sensor 6 kann beispielsweise ein Annäherungssensor oder ein berührungsempfindlicher Sensor sein. Dies ermöglicht es, Beleuchtungseffekte in Abhängigkeit von der Anwesenheit einer Person in der Nähe des Fahrzeugs zu steuern. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist der Sensor 6 ein Helligkeitssensor sein, der die Leuchtdiodenchips 2 in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit einschaltet bzw. ausschaltet.
Die Folie 1 ist im Auslieferungszustand vorzugsweise bereits zum Aufbringen auf eine bestimmte Fahrzeugoberfläche konfektioniert, d.h. die Abmessungen der Folie sind auf den Umriss des Fahrzeugteils abgestimmt. Eine solche konfektionierte Folie 1 ist beispielhaft in 3 dargestellt. Die Folie ist beispielsweise auf den Umriss einer Motorhaube, einer Tür oder eines Außenspiegels eines konkreten Kraftfahrzeugs zugeschnitten. Die Folie 1 kann in der Draufsicht einen Innenbereich aufweisen, der die Leuchtdiodenchips 2 und gegebenenfalls weitere elektronische Elemente wie Steuervorrichtungen oder Sensoren aufweist. Zusätzlich kann die Folie 1 ein Außenbereich aufweisen, in dem keine Leuchtdiodenchips 2 angeordnet sind. Dieser Außenbereich enthält beispielsweise nur die Außenfolie 1A und die Innenfolie.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, ist die Folie 1 eine teilkonfektionierte Folie. In diesem Fall ist die Größe der Folie noch nicht vollständig an ein bestimmtes Fahrzeugteil angepasst. Wie bei dem vorherigen Beispiel kann die Folie 1 beispielsweise einen Innenbereich (in 4 innerhalb der gestrichelten Linie) mit Leuchtdiodenchips 2 und einen Außenbereich ohne Leuchtdiodenchips aufweisen. Da der Außenbereich vorteilhaft frei von Leuchtdiodenchips ist, kann die Folie in dem Außenbereich von einem Kunden zugeschnitten werden, um sie an ein konkretes Fahrzeugteil anzupassen.
Die 5 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 8 in einer Seitenansicht, bei dem die Folie 1 auf die Oberfläche einer Tür aufgebracht ist. In 6 ist ein Beispiel eines Fahrzeugs 8 dargestellt, bei dem die Folie 1 auf die Motorhaube aufgebracht ist. Die Folie 1 kann auf eine beliebige Fahrzeugoberfläche aufgebracht werden, sofern dies im Rahmen eventueller gesetzlicher Sicherheitsvorschriften möglich ist.
Bei den Beispielen der 5 und 6 ist das Fahrzeug 8 ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Auto. Die Art des Fahrzeugs ist allerdings nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt. Beispielsweise kann die Folie auf andere Arten von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Lastkraftwagen, Motorräder oder Motorroller aufgebracht werden. Die Folie 1 kann auch auf Schienenfahrzeugen wie beispielsweise auf Zügen oder Straßenbahnen eingesetzt werden. Weiterhin kann die Folie auch auf Wasserfahrzeugen wie beispielsweise Schiffen aufgebracht werden. Der Einsatz der Folie ist auch nicht notwendigerweise auf eine Außenfläche eines Fahrzeugs beschränkt. Vielmehr ist es alternativ auch möglich, die Folie im Innenraum eines Fahrzeugs anzubringen, um beispielsweise dekorative Effekte zu erzeugen oder Informationen oder Werbung wiederzugeben.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Folie
1A: Außenfolie
1B: Innenfolie
2: Leuchtdiodenchip
3: Leiterbahn
4: Kontakt
5: Steuervorrichtung
6: Sensor
7: elektrischer Anschluss
8: Fahrzeug

Claims

Folie (1) zum Aufbringen auf eine Fahrzeugoberfläche, wobei die Folie (1) eine Leuchtfolie ist, die mehrere Leuchtdiodenchips (2) aufweist.
Folie nach Anspruch 1, wobei die Folie (1) für das Aufbringen auf ein Fahrzeugteil konfektioniert ist.
Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie (1) Leiterbahnen (3) aufweist.
Folie nach Anspruch 3, wobei die Leuchtdiodenchips elektrische Kontakte (4) aufweisen, die direkt mit den Leiterbahnen (3) verbunden sind.
Folie nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Leiterbahnen (3) ein transparentes leitfähiges Oxid aufweisen.
Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie (1) mindestens eine elektrische Steuervorrichtung (5) für die Leuchtdiodenchips (2) aufweist.
Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie mindestens ein Sensorelement (6) aufweist.
Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtdiodenchips (2) eine Höhe von weniger als 300 µm aufweisen.
Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie (1) eine Dicke von nicht mehr als 1 mm aufweist.
Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie (1) eine Außenfolie (1A) und eine Innenfolie (1B) aufweist, und wobei die Leuchtdiodenchips (2) zwischen der Außenfolie (1A) und der Innenfolie (1B) angeordnet sind.
Folie nach Anspruch 10, wobei die Außenfolie (1A) eine Transmission von weniger als 15 % aufweist.
Folie nach Anspruch 10, wobei die Außenfolie (1A) eine Transmission von mehr als 50 % aufweist.
Folie nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Außenfolie (1A) und/oder die Innenfolie (1B) Zeichen oder Muster aufweisen.
Fahrzeug (8), umfassend eine Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie (1) auf einer Fahrzeugoberfläche aufgebracht ist.
Fahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Fahrzeugoberfläche eine Außenfläche des Fahrzeugs (8) ist.
Fahrzeug nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Folie (1) eine Dekorfolie ist.
Fahrzeug nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Folie (1) eine Anzeigevorrichtung für Informationen und/oder Werbung ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Fahrzeug (8) ein Kraftfahrzeug, ein Schienenfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug ist.