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Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe hinter einer roten Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte beziehungsweise durch eine rote Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Fahrzeugleuchte mit roter Lichtscheibe und entsprechendem Leuchtmittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Die Erfindungsmeldung beschäftigt sich insbesondere mit einer Verwirklichung einer Rückfahrlichtfunktion in Verbindung mit rot eingefärbter Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte.
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Eine Fahrzeugleuchte umfasst beispielsweise einen im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes, mindestens eine Lichtquelle umfassendes Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte.
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Jede Fahrzeugleuchte erfüllt je nach Ausgestaltung eine oder mehrere Aufgaben bzw. Funktionen. Zur Erfüllung jeder Aufgabe bzw. Funktion ist eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehen. Lichtfunktionen sind beispielsweise bei einer Ausgestaltung als Scheinwerfer eine die Fahrbahn ausleuchtende Funktion, oder bei einer Ausgestaltung als Signalleuchte eine Signalfunktion, wie beispielsweise eine auch als Fahrtrichtungsanzeiger, kurz FRA, bezeichnete Wiederholblinklichtfunktion zur Fahrtrichtungsanzeige oder eine Bremslichtfunktion zur Anzeige einer Bremstätigkeit, oder z.B. einer Begrenzungslichtfunktion, wie etwa einer Rücklichtfunktion, zur Sicherstellung einer Sichtbarkeit des Fahrzeugs bei Tag und/oder Nacht, wie etwa bei einer Ausgestaltung als Heckleuchte oder Tagfahrleuchte. Beispiele für Fahrzeugleuchten sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Blinkleuchten, Ausstiegsleuchten, beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten, Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege- oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
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Eine solche Kombination ist beispielsweise regelmäßig in den bekannten Heckleuchten verwirklicht. In diesen kommen beispielsweise Wiederholblinkleuchten, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten sowie Rückfahrleuchten zum Einsatz, um nur eine von vielen in Heckleuchten verwirklichten Kombinationen zu nennen. Weder erhebt diese Aufzählung Anspruch auf Vollständigkeit, noch bedeutet dies, dass in einer Heckleuchte alle genannten Leuchten kombiniert werden müssen. So können beispielsweise auch nur zwei oder drei der genannten oder auch anderer Leuchten in einem gemeinsamen Leuchtengehäuse einer Heckleuchte miteinander kombiniert sein.
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Jede Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte muss dabei eine beispielsweise gesetzlich vorgegebene Lichtverteilung erfüllen. Die Lichtverteilung legt dabei mindestens einzuhaltende, umgangssprachlich als Helligkeit bezeichnete Lichtströme in zumindest einzuhaltenden Raumwinkelbereichen fest.
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Für die einzelnen Lichtfunktionen sind zum Teil unterschiedliche Helligkeiten bzw. Sichtweiten sowie zum Teil unterschiedliche Lichtfarben zugeordnet.
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Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads bei der Umwandlung von elektrischem Strom in für das menschliche Auge sichtbares Licht kommen als Lichtquellen von Leuchtmitteln für Fahrzeugleuchten vermehrt anorganische Leuchtdioden oder organische Leuchtdioden zum Einsatz.
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Anorganische Leuchtdioden bestehen aus mindestens einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip, kurz LED-Chip, sowie wenigstens einer beispielsweise durch Spritzgießen angeformten, den mindestens einen LED-Chip ganz oder teilweise umhüllenden Primäroptik. Auch sind Fahrzeugleuchten bekannt, in denen reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken zum Einsatz kommen.
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Bekannt sind anorganische Leuchtdioden zur Durchsteckmontage (THT; Through Hole Technology), oberflächenmontierbare (SMD; Surface Mounted Device) LEDs und LEDs, bei denen der LED-Chip in Nacktmontagetechnik (COB; Chip On Board) direkt auf den Leuchtmittelträger gebondet wird.
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THT-Leuchtdioden, kurz THT-LEDs, sind ein gängig bekannter Typ anorganischer Leuchtdioden. Sie werden auch als bedrahtete Leuchtdioden bezeichnet, da sie aus einer zumindest in einer gewünschten Abstrahlrichtung transparenten Kapselung, z.B. in Form einer Umspritzung oder eines Vergusses bestehen, welche einen den LED-Chip mit einem ersten elektrischen Anschluss, beispielsweise in Form eines Anodenanschlusses verbindenden Bonddraht und den mit einem zweiten elektrischen Anschluss, beispielsweise in Form eines Kathodenanschlusses, verbundenen LED-Chip einschließt. Aus der Kapselung ragen nur die auch als Beinchen bezeichneten Drähte des ersten elektrischen Anschlusses und des zweiten elektrischen Anschlusses als die Anoden- und Kathodenanschlüsse der THT-LED. Der beispielsweise als Kathodenanschluss ausgeführte zweite elektrische Anschluss kann hierbei mit einem oben erwähnten Napf versehen sein, in dem der LED-Chip angeordnet ist. Der Bonddraht führt vom beispielsweise als Anodenanschluss ausgeführten ersten Anschluss von außerhalb des Napfs kommend zum LED-Chip.
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SMD-Leuchtdioden, kurz SMD-LEDs, sind ein weiterer bekannter Typ anorganischer Leuchtdioden. SMD-LEDs bestehen aus einem Leadframe mit wenigstens einer Bestückungsfläche für mindestens einen LED-Chip sowie elektrischen Anschlussflächen. Das Leadframe ist von einem Kunststoffkörper mit zumindest einer die wenigstens eine Bestückungsfläche freihaltenden Ausnehmung teilweise umspritzt. Die elektrischen Anschlussflächen des Leadframes sind hierbei als die elektrischen Anschlüsse der SMD-LED zur späteren Oberflächenmontage ebenfalls freigehalten. Der mindestens eine LED-Chip ist am Grund der zumindest einen zur wenigstens einen Bestückungsfläche reichenden Ausnehmung angeordnet und elektrisch kontaktiert. Dabei ist der LED-Chip auf einer mit wenigstens einer ersten elektrischen Anschlussfläche verbundenen ersten Partie des Leadframes angeordnet. Ein Bonddraht verbindet den LED-Chip mit einer zweiten Partie des Leadframes, die wiederum mit wenigstens einer zweiten elektrischen Anschlussfläche verbunden ist. Die an ihrem Grund zur Bestückungsfläche reichende Ausnehmung kann reflektorartig ausgestaltet sein. Dabei bilden die Wandungen der Ausnehmung den oben erwähnten Primärreflektor. Hierbei können die Wandungen reflektierend beschichtet sein.
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COB-Leuchtdioden, kurz COB-LEDs, bestehen aus einem direkt auf einem Leuchtmittelträger anzuordnenden, ungehäusten LED-Chip und einem Bonddraht. Die Rückseite des LED-Chips bildet dabei den ersten elektrischen Anschluss der COB-LED. Zur elektrischen Kontaktierung wird der LED-Chip auf seiner Rückseite direkt mit einer ersten Leiterbahn eines Leuchtmittelträgers z.B. durch Löten oder Schweißen elektrisch verbunden. Der den zweiten elektrischen Anschluss der COB-LED bildende Bonddraht wird mit einer zweiten Leiterbahn des Leuchtmittelträgers ebenfalls z.B. durch Löten oder Schweißen elektrisch verbunden.
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Der Vollständigkeit halber sei ergänzend erwähnt, dass auch andere Kontaktierungen wie z.B. der so genannte Flip-Chip-Aufbau möglich sind, bei dem die Kontaktmittel des LED-Chips direkt mit einem kontaktierten Substrat verbunden sind. In diesen Fällen wird kein Bonddraht verwendet.
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Im Folgenden wird deshalb der Einfachheit halber nicht mehr zwischen anorganischer Leuchtdiode und LED-Chip unterschieden und statt dessen einheitlich der Begriff LED stellvertretend für beides verwendet, es sei denn, es ist explizit etwas anderes erwähnt. Herausragende Eigenschaften von LEDs im Vergleich zu anderen, konventionellen Lichtquellen von Leuchtmitteln sind eine wesentlich längere Lebensdauer und eine wesentlich höhere Lichtausbeute bei gleicher Leistungsaufnahme. Mit anderen Worten weisen LEDs bei gleicher Lichtstärke einen im Vergleich zu anderen Lichtquellen geringeren Stromverbrauch auf. Hierdurch kann bei einer Verwendung einer oder mehrerer LEDS als Lichtquelle eines Leuchtmittels beispielsweise in einer Fahrzeugleuchte die Belastung eines zur Stromversorgung vorgesehenen Bordnetzes eines Fahrzeugs verringert werden, einhergehend mit Einsparungen beim Energieverbrauch des Fahrzeugs. Ferner weisen LEDs eine weit höhere Lebensdauer auf, als andere, zur Anwendung in einer Fahrzeugleuchte in Frage kommende Lichtquellen. Durch die längere Lebensdauer wird unter Anderem durch die geringere Ausfallquote die Betriebssicherheit und damit einhergehend die Qualität der Fahrzeugleuchte erhöht.
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Eine kurz als OLED (Organic Light Emitting Diode; OLED) bezeichnete organische Leuchtdiode ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien mit mindestens einer zwischen elektrisch leitenden, beispielsweise metallischen Schichten für Anode und Kathode eingeschlossen Emitterschicht.
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Im Unterschied zu LEDs benötigen OLEDs keine einkristallinen Materialien. Im Vergleich zu LEDs lassen sich OLEDs daher in kostengünstiger Dünnschichttechnik herstellen. OLEDs ermöglichen dadurch die Herstellung flächiger Lichtquellen, die einerseits sehr dünn und andererseits als durch die Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch sichtbare leuchtende Fläche eingesetzt einen besonders homogenes Erscheinungsbild aufweisen.
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Die Lichtscheibe von als Heckleuchten ausgeführten Fahrzeugleuchten ist sehr oft rot eingefärbt. Die unter dem Kürzel RFS zusammengefasste Rückfahrlichtfunktion beispielsweise eines gesonderten Rückfahrscheinwerfers oder einer hierfür vorgesehenen Kammer einer als Heckleuchte ausgeführten Fahrzeugleuchte erfordert nach dem Stand der Technik jedoch eine klare Lichtscheibe, weil das abgestrahlte weiße Licht der Lichtquelle durch eine rote Lichtscheibe nur noch rot erscheint. Dieser farblose Bereich in der Lichtscheibe ist aus Design-Gesichtspunkten häufig problematisch.
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Auch das gelbe Licht des kurz als FRA bezeichneten Fahrtrichtungsanzeigers wird durch eine rot eingefärbte Lichtscheibe teilweise absorbiert. Hier behilft man sich häufig damit, dass für den FRA ein weniger stark rot eingefärbtes und häufig dünneres Fenster in die Lichtscheibe eingebaut wird. Dieser Bereich besitzt dann zwar nicht das gewünschte tiefrot der restlichen Lichtscheibe, fällt jedoch deutlich weniger auf als ein vollständig farbloses Fenster in der Lichtscheibe. Für den RFS ist diese Lösung nicht praktikabel, weil auch eine geringe Rotfärbung der Lichtscheibe, das weiße Licht des RFS zu stark rötlich einfärbt.
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Teilweise wird der RFS auch mit dem FRA zusammengebaut, indem zusätzliche weiß abstrahlende LEDs neben die gelb leuchtenden LEDs des FRA platziert werden. Damit brauch der RFS keinen eigenen farblosen Bereich in der Lichtscheibe mehr. Jedoch muss in diesem Fall nach dem Stand der Technik die gesamte Kombination aus FRA und RFS ein farbloses Fenster in der Lichtscheibe besitzen.
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Bekannt sind Kombinationen von Lichtquellen mit Farbfiltern, ebenso Kombinationen von Spektralfarben.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leuchtmittel zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe hinter einer roten Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte beziehungsweise durch eine rote Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch zu schaffen, sowie eine Fahrzeugleuchte mit roter Lichtscheibe und entsprechendem Leuchtmittel bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, der Zeichnung sowie in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der zu der Zeichnung zugehörigen, wiedergegeben.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft demnach ein Leuchtmittel zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe hinter einer roten Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte beziehungsweise durch eine rote Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch.
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Das Leuchtmittel umfasst wenigstens eine Lichtquelle. Als Lichtquelle ist eine blau leuchtende LED vorgesehen. Darüber hinaus umfasst das Leuchtmittel eine grün oder grüngelb lumineszierende Farbstoffschicht.
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Die grün lumineszierende Schicht konvertiert einen Teil des von der blau leuchtenden LED abgestrahlten Lichts in den grünen oder grüngelben Spektralbereich. Der Anteil des farbkonvertierten Lichts wird hierbei so abgestimmt, dass das Licht durch die rote Lichtscheibe hindurch weiß erscheint.
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Die grün lumineszierende Schicht ist bevorzugt so gewählt, dass ein Teil des blauen Lichts die Lumineszenzschicht durchdringt.
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Vorteilhaft ist die blau leuchtende LED mit der grün oder grüngelb lumineszierenden Farbstoffschicht versehen.
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Eine Alternative besteht darin, den Farbstoff auf eine klare transparente oder transparent streuende Optikscheibe aufzubringen, die möglichst direkt vor der blauen LED platziert wird. So kann auf am Markt verfügbare LEDs zurückgegriffen werden ohne dass ein eigener LED-Beschichtungsprozess entwickelt werden muss.
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Die blau leuchtende LED weist bevorzugt eine dominante Wellenlänge um 470 nm auf.
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Das resultierende Lichtspektrum hat ein erstes Maximum um 470 nm und zudem als zweites Maximum das Lumineszenzspektrum des grün leuchtenden Farbstoffs.
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Um trotz rot eingefärbter Lichtscheibe dennoch weißes Licht für die kurz als RFS bezeichnete Rückfahrlichtfunktion zu erhalten, schlägt die Erfindung demnach vor, eine LED mit schmalbandiger Emission von Licht mit einer Wellenlänge um 470nm mit einer Lumineszenzschicht zu versehen, welche einen Teil des von der LED abgestrahlten Lichts in den grünen oder grüngelben Spektralbereich konvertiert. Der Anteil des farbkonvertierten Lichts wird hierbei so abgestimmt, dass das Licht durch die rote Lichtscheibe hindurch weiß erscheint.
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Vorteilhaft hieran ist der Verzicht auf weitere optische Elemente einhergehend mit einer sehr einfachen Kombinationsmöglichkeit beispielsweise mit einer gelben, kurz als FRA bezeichneten Wiederholblinklichtfunktion einer Fahrtrichtungsanzeige in ein und derselben von einer roten Lichtscheibe bedeckten Kammer einer Fahrzeugleuchte.
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Dies erlaubt eine Kombination aus Fahrtrichtungsanzeiger und Rückfahrscheinwerfer mit roter Lichtscheibe, beispielsweise innerhalb ein und derselben Kammer eines Leuchteninnenraums einer Fahrzeugleuchte.
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Bei geeigneter Lumineszenzfarbstoffschichtdicke entspricht das emittierte Spektrum damit dem kombinierten Spektrum zweier verschiedenfarbiger LEDs, einer ersten LED mit einem ersten Emissionsspektrum und einer zweiten LED mit einem zweiten Emissionsspektrum. Das erste Emissionsspektrum einer ersten LED weist im für das menschliche Auge sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums vorteilhaft ein ausgeprägtes Maximum mit einer dimensionslosen, relativen Abstrahlungsstärke von 100% in einem Wellenlängenbereich zwischen 465nm und 480nm auf, bevorzugt zwischen 470nm und 475nm. Darüber hinaus erreicht es besonders bevorzugt zusätzlich in einem Wellenlängenbereich unterhalb 440nm sowie oberhalb 510nm eine Abstrahlung von höchstens 10%, vorzugsweise von höchsten 7% der Abstrahlungsstärke des Maximums, wobei die erste LED besonders vorteilhaft in einem Wellenlängenbereich unterhalb 420nm und in einem Wellenlängenbereich oberhalb 550nm eine Abstrahlung von höchstens 1% der Abstrahlungsstärke des Maximums erreicht und in diesen Wellenlängenbereichen besonders bevorzugt dunkel verbleibt. Das zweite Emissionsspektrum einer zweiten LED weist im für das menschliche Auge sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums vorteilhaft ein ausgeprägtes Maximum mit einer dimensionslosen, relativen Abstrahlungsstärke von 100% in einem Wellenlängenbereich zwischen 525nm und 570nm auf, bevorzugt zwischen 540nm und 550nm. Es erreicht besonders bevorzugt zusätzlich in einem Wellenlängenbereich unterhalb 480nm sowie oberhalb 690nm eine Abstrahlung von höchstens 10%, vorzugsweise von höchsten 7% der Abstrahlungsstärke des Maximums.
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Die hohe Effizienz erlaubt es, weniger LEDs B zu verwenden oder einen dunkleren Rotton in der Lichtscheibe E zu verwirklichen. Außerdem sinken die benötigte elektrische Leistung und somit der Kühlbedarf.
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Ein zweiter Gegenstand der Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte mit roter Lichtscheibe und einem zuvor beschriebenen Leuchtmittel.
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Die Fahrzeugleuchte umfasst beispielsweise einen im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse und einer roten Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes, mindestens eine Lichtquelle umfassendes Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte.
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Die Erfindung ermöglicht eine kombinierte Lichtfunktion von FRA und RFS mit einer rot eingefärbten Lichtscheibe. Somit entfällt der vollständig farblose Bereich in der Lichtscheibe einer Heckleuchte. Er wird durch einen Bereich ersetzt, der beispielsweise eine leichte Rotfärbung aufweisen kann und damit visuell deutlich weniger auffällig ist als ein vollständig farbloser Bereich.
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Das Leuchtmittel kann einzelne oder eine Kombination der zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit der Fahrzeugleuchte beschriebene Merkmale aufweisen, ebenso wie die Fahrzeugleuchte einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit dem Leuchtmittel beschriebene Merkmale aufweisen und/oder verwirklichen kann.
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Das Leuchtmittel und/oder die Fahrzeugleuchte können alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
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Zusätzliche, über die vollständige Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
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Die einzige 1 zeigt in schematischer Darstellung ein hinter einer roten Lichtscheibe angeordnetes Leuchtmittel zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe durch die rote Lichtscheibe hindurch in perspektivischer Ansicht.
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Ein in 1 ganz oder in Teilen dargestelltes Leuchtmittel 01 mit wenigstens einer Lichtquelle 02 zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe hinter einer roten Lichtscheibe E einer Fahrzeugleuchte 100 beziehungsweise durch eine rote Lichtscheibe E einer Fahrzeugleuchte 100 hindurch umfasst:
- – mindestens eine blau leuchtende LED B als Lichtquelle 02, und
- – mindestens eine grün oder grüngelb lumineszierende Farbstoffschicht, welche einen Teil des von der blau leuchtenden LED abgestrahlten Lichts in den grünen oder grüngelben Spektralbereich konvertiert.
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Vorteilhaft ist die grün lumineszierende Schicht so gewählt, dass ein Teil des blauen Lichts die Lumineszenzschicht durchdringt.
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Der Anteil des farbkonvertierten Lichts wird hierbei so abgestimmt, dass das Licht durch die rote Lichtscheibe hindurch weiß erscheint.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die blau leuchtende LED B mit der grün oder grüngelb lumineszierenden Farbstoffschicht versehen ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform des Leuchtmittels einhergehend mit einem geringen Bauraumbedarf.
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Die die grün lumineszierende Schicht kann alternativ auf eine klare transparente oder transparent streuende Optikscheibe aufgebracht sein.
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Eine Alternative dazu, die blau leuchtende LED B mit der grün oder grüngelb lumineszierenden Farbstoffschicht zu versehen besteht demnach darin, den Farbstoff auf eine klare transparente oder transparent streuende Optikscheibe aufzubringen, die möglichst direkt vor der blauen LED B platziert wird. So kann auf am Markt verfügbare LEDs zurückgegriffen werden ohne dass ein eigener LED-Beschichtungsprozess entwickelt werden muss.
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Bevorzugt weist die blau leuchtende LED eine dominante Wellenlänge um 470 nm auf.
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Das resultierende Lichtspektrum hat ein erstes Maximum um 470 nm und zudem als zweites Maximum das Lumineszenzspektrum des grün leuchtenden Farbstoffs. Dies kombiniert sich besonders gut mit den Transmissionseigenschaften von zur Herstellung roter Lichtscheiben E verwendetem rot eingefärbtem PMMA nach dem Durchtritt zu weißem Licht.
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Die Lichtfunktion mit einer von Rot abweichenden Lichtfarbe ist bevorzugt eine kurz als RFS bezeichnete Rückfahrlichtfunktion. Bislang kann eine RFS nur hinter klaren Lichtscheiben verwirklicht werden.
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Um trotz rot eingefärbter Lichtscheibe E dennoch weißes Licht für die RFS zu erhalten, schlägt die Erfindung demnach vor, eine LED B mit schmalbandiger Emission von Licht mit einer Wellenlänge um 470nm mit einer Lumineszenzschicht zu versehen, welche einen Teil des von der LED B abgestrahlten Lichts in den grünen oder grüngelben Spektralbereich konvertiert. Der Anteil des farbkonvertierten Lichts wird hierbei so abgestimmt, dass das Licht durch die rote Lichtscheibe E hindurch weiß erscheint.
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Vorteilhaft hieran ist der Verzicht auf weitere optische Elemente einhergehend mit einer sehr einfachen Kombinationsmöglichkeit beispielsweise mit einer gelben, kurz als FRA bezeichneten Wiederholblinklichtfunktion einer Fahrtrichtungsanzeige in ein und derselben von einer roten Lichtscheibe E bedeckten Kammer einer Fahrzeugleuchte 100.
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Dies erlaubt eine Kombination aus FRA und RFS mit roter Lichtscheibe E, beispielsweise innerhalb ein und derselben Kammer eines Leuchteninnenraums einer Fahrzeugleuchte 100.
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Bei geeigneter Lumineszenzfarbstoffschichtdicke entspricht das emittierte Spektrum damit dem kombinierten Spektrum zweier verschiedenfarbiger LEDs, einer ersten LED mit einem ersten Emissionsspektrum und einer zweiten LED mit einem zweiten Emissionsspektrum. Das erste Emissionsspektrum einer ersten LED weist im für das menschliche Auge sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums vorteilhaft ein ausgeprägtes Maximum mit einer dimensionslosen, relativen Abstrahlungsstärke von 100% in einem Wellenlängenbereich zwischen 465nm und 480nm auf, bevorzugt zwischen 470nm und 475nm. Darüber hinaus erreicht es besonders bevorzugt zusätzlich in einem Wellenlängenbereich unterhalb 440nm sowie oberhalb 510nm eine Abstrahlung von höchstens 10%, vorzugsweise von höchsten 7% der Abstrahlungsstärke des Maximums, wobei die erste LED besonders vorteilhaft in einem Wellenlängenbereich unterhalb 420nm und in einem Wellenlängenbereich oberhalb 550nm eine Abstrahlung von höchstens 1% der Abstrahlungsstärke des Maximums erreicht und in diesen Wellenlängenbereichen besonders bevorzugt dunkel verbleibt. Das zweite Emissionsspektrum einer zweiten LED weist im für das menschliche Auge sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums vorteilhaft ein ausgeprägtes Maximum mit einer dimensionslosen, relativen Abstrahlungsstärke von 100% in einem Wellenlängenbereich zwischen 525nm und 570nm auf, bevorzugt zwischen 540nm und 550nm. Es erreicht besonders bevorzugt zusätzlich in einem Wellenlängenbereich unterhalb 480nm sowie oberhalb 690nm eine Abstrahlung von höchstens 10%, vorzugsweise von höchsten 7% der Abstrahlungsstärke des Maximums.
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Die hohe Effizienz erlaubt es, weniger LEDs B zu verwenden oder einen dunkleren Rotton in der Lichtscheibe E zu verwirklichen. Außerdem sinken die benötigte elektrische Leistung und somit der Kühlbedarf.
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Ein solches Leuchtmittel 01 kann daher besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer in 1 ganz oder in Teilen dargestellten Fahrzeugleuchte 100 mit einem im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse und einer roten Lichtscheibe E zumindest zum Teil umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens einem darin beherbergten, mindestens eine Lichtquelle 02 umfassenden Leuchtmittel 01 für wenigstens eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe eingesetzt werden.
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Eine solche Fahrzeugleuchte 100 kann zusätzlich eine Wiederholblinklichtfunktion (FRA) aufweisen.
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Die Erfindung kombiniert die Vorteile einer Ausführung mit einer weißen LED mit grünem Farbfilter mit denen einer Ausführung mit zwei verschiedenfarbigen LEDs deren blaues und grünes Licht gemischt wird, um nach Transmission durch die rote Lichtscheibe E weißes Licht zu erhalten. Dazu wird eine blau leuchtende LED B mit einer dominanten Wellenlänge um 470 nm mit einer grün oder grüngelb lumineszierenden Farbstoffschicht versehen. Der Aufbau dieser Spezial-LED ist also vergleichbar mit dem Aufbau einer weißen LED oder dem Aufbau der farbkonvertierten grünen LED, jedoch wird als Basis eine blau leuchtende LED B mit längerer Wellenlänge verwendet. Die grün lumineszierende Schicht wird analog zur Dimensionierung der Luminizenzschicht bei einer weißen LED so gewählt, dass ein Teil des blauen Lichts die Lumineszenzschicht durchdringt. Das resultierende Lichtspektrum hat ein Maximum um 470 nm und zudem als zweites Maximum das Lumineszenzspektrum des grün leuchtenden Farbstoffs. Mit einem geeigneten Rotton der Lichtscheibe E kann sowohl auf einen Grünfilter als auch auf ein optisches Bauteil zur Lichtmischung verzichtet werden (1).
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1 zeigt darüber hinaus einen möglichen Aufbau eines Leuchtmittels 01 mit wenigstens einer Lichtquelle 02 zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion in einer von Rot abweichenden Lichtfarbe hinter einer roten Lichtscheibe E einer Fahrzeugleuchte 100 beziehungsweise durch eine rote Lichtscheibe E einer Fahrzeugleuchte 100 hindurch. Das Leuchtmittel 01 kann demnach mit einer Reflektoroptik ausgestattet sein.
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Im Brennpunkt eines Reflektors D sitzt eine gelbe LED F, die Teil der FRA-Lichtfunktion ist. Außerhalb des Brennpunkts ist auf derselben Platine A eine LED B platziert, die spezielles grünes Licht abstrahlt. Diese spezielle LED enthält einen LED-Chip, der schmalbandiges Licht um 470 nm erzeugt, der von einer Luminizenzschicht bedeckt ist, die einen Teil des erzeugten Lichts in grüngelbes Licht umwandelt. Sowohl das gelbe Licht des FRA als auch das speziell angepasste grüne Licht der Spezial-LED für den RFS treten durch die rot-transparente Lichtscheibe E aus der Fahrzeugleuchte 100 aus.
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Zusätzliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind insbesondere die Möglichkeit, eine Lichtscheibe einheitlich in einem relativ hellen Rotton herzustellen und sie im Bereich der FRA-RFS-Kombination lediglich dünner zu gestalten. Anstelle des Zweikomponentenspritzgießens ist dann nur eine Komponente erforderlich, wodurch die Lichtscheibenproduktion deutlich kostengünstiger werden kann.
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Das Leuchtmittel 01 und/oder die Fahrzeugleuchte können alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der voranstehenden Beschreibung erwähnte Merkmale aufweisen.
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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 Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
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Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Fahrzeugleuchten, insbesondere Kraftfahrzeugleuchten gewerblich anwendbar.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Leuchtmittel
- 02
- Lichtquelle
- 100
- Fahrzeugleuchte
- A
- Platine
- B
- weiße LED
- D
- Reflektor
- E
- rote Lichtscheibe
- F
- gelbe LED
