EP2496876A1 - Leuchtmittel - Google Patents

Leuchtmittel

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Publication number
EP2496876A1
EP2496876A1 EP10773313A EP10773313A EP2496876A1 EP 2496876 A1 EP2496876 A1 EP 2496876A1 EP 10773313 A EP10773313 A EP 10773313A EP 10773313 A EP10773313 A EP 10773313A EP 2496876 A1 EP2496876 A1 EP 2496876A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow body
contact plate
layer
light
electrode layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10773313A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Emde
Werner Pfeifer
Jörg KINDERMANN
Thomas Asperger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMDEOLED GmbH
Original Assignee
EMDEOLED GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMDEOLED GmbH filed Critical EMDEOLED GmbH
Publication of EP2496876A1 publication Critical patent/EP2496876A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/232—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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    • F21Y2115/20—Electroluminescent [EL] light sources
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to a luminous means comprising a hollow body which, applied to the inside of a dimensionally stable surface of revolution, or in the surface of revolution itself has a layer or layer arrangement comprising at least one light-emitting layer, at least one first electrode layer and at least one second electrode layer, further comprising means for contacting the electrode layers of the luminous means are provided and means for gas-tight sealing of the hollow body.
  • a light source of the aforementioned type is described in Japanese Abstract 2004207081 A.
  • the basic idea is to provide a light source, which is similar in its external shape (bulb shape) of a conventional light bulb and also in its base region of an incandescent lamp and thus compatible with a conventional lamp socket.
  • an organic electroluminescent layer should serve as the light-emitting layer, with a layer structure such as that used in principle in OLEDs.
  • OLEDs have only been known as flat planar illuminants, which as a result have a flat emission in only one direction.
  • an OLED illuminant as described in the Japanese publication, radiation in all spatial directions can be achieved and combined with the photometric advantages of the OLEDs (organic LEDs).
  • the organic electroluminescent layer is to be deposited on the inside by vacuum deposition or sputtering or by immersion in the hollow body. Subsequently, the second metallic electrode on the organic electroluminescent layer will also be deposited by vacuum deposition. However, this is technically not feasible, since due to the large heat development in the hollow body in the deposition of the metallic electrode layer, the heat-sensitive organic layer would be impaired.
  • Another problem in the production of such a luminous means is the gas-tight sealing of the base region and the contacting of the two electrode layers, which as a rule have only a very small layer thickness.
  • EP 1 448 026 A1 A similar prior art as the previously described document is disclosed in EP 1 448 026 A1. There is a mostly hemispherical glass body inside with a
  • the vitreous can also have a pear shape.
  • Two conductive wires extend through the plate and are each conductively connected in the interior of the hollow body with one of the two electrode layers.
  • the glass body and the plate can be connected to each other via a binder such as a synthetic resin.
  • the conductive wires extend through the plate, it must be made of an insulating material such as plastic. Even with this known solution, effective mass production of the described illuminant is hardly imaginable.
  • the plate must be connected to the glass body permanently solid and gas-tight and on the other hand, the wire-shaped contacts with the glass body usually very thin layers must be electrically connected. This can not be realized at the same time. If, however, in the first step, the plate is gas-tightly connected to the glass body, the plate must be opened again for passing the contacts, so that then a new seal is necessary. In addition, then the precise contacting of the layers is difficult.
  • DE 957 249 B describes an electroluminescent lamp having a bulb shape similar to a conventional incandescent lamp, in which a glass bulb is provided with a transparent conductive coating on which a layer of a copper-activated zinc sulfide is applied. On this layer, a modified alkyd resin is applied as insulating material, which in turn applied to a conductive metallic layer of aluminum is.
  • Such zinc-sulfide-based electroluminescent layers are not comparable in their photometric properties to organic light-emitting diode layers (so-called OLEDs).
  • OLEDs organic light-emitting diode layers
  • the piston is closed here via an integral glass presser, through which two wires are passed for contacting. These wires are each connected to leaf springs, which in turn each touch one of the conductive electrode layers of the layer arrangement on the piston. Since in this known light source the cavity of the piston is closed by a squeezing foot likewise made of glass, a melting connection of the glass material in the connection area between the piston and squeezing foot must take place after coating the inner surface of the piston, which requires high temperatures in which organic Light-emitting diode layers would be destroyed. Even in the application of the layers of the layer structure in the interior of the piston methods are already being used, which would destroy an OLED layer due to the temperatures occurring and are therefore suitable only when using a phosphor layer based on zinc sulfide.
  • Object of the present invention in view of the prior art is to provide a lamp of the type mentioned, in which a technically feasible solution for contacting the inner electrode layers of the hollow body and the gas-tight encapsulation of the opening of the hollow body is given.
  • the solution to this problem provides a light source of the type mentioned above with the characterizing features of claim 1. Further advantageous features emerge from the dependent claims and the embodiments and examples described below. It is understood that the embodiments are not restrictive; Within the scope of the independent claims, a person skilled in the art can also arrive at an object according to the present invention by taking into account individual features of the feature combinations described below.
  • the present invention claims a luminous means in which the means for contacting the electrode layers of the luminous means comprise at least one first contact plate which is fitted over the cross section of this cylindrical region and fits into a cylindrical region of the hollow body, contacting a first electrode layer at its circumference.
  • At least one contact plate is used instead of contact pins.
  • This at least a first Contact plate is dimensioned so that it can be fitted into the cross section of the cylindrical portion of the hollow body, so that over the entire circumference of the round contact plate results in an electrically conductive contact with one of the electrode layers of the light-emitting device.
  • this geometry ensures reliable contacting of the electrode layer during the production of the luminous means.
  • This solution thus makes it possible in an elegant manner to simultaneously close the cavity during the production of the luminous means in one operation and to establish contact with the electrode layer on the inner surface of the hollow body. An additional plate for closing the cavity is no longer necessary.
  • a second contact plate arranged at an axial distance from the first contact plate is furthermore preferably provided, which likewise extends over the cross section of the cylindrical region of the hollow body and contacts a second electrode layer on its circumference.
  • the second contact plate can be arranged at an axial distance from the first contact plate, likewise extends over the cross section of the cylindrical region of the luminous means and contacts the second electrode layer on its outer circumference.
  • this makes it possible to design the luminous means such that the first contact plate makes contact with an inner electrode layer of the luminous means which terminates approximately in its region, and the second contact plate forms an outer electrode layer of the electrode which extends beyond the inner electrode layer in the cylindrical region of the hollow body Hollow body contacted.
  • either the first contact plate and / or the second contact plate should each close an opening of the hollow body corresponding to the cross section of the cylindrical region in a gastight manner.
  • this is already done by the first contact plate facing the hollow body.
  • the first contact plate and / or the second contact plate consists of a metallic material and is soldered at its periphery with the cylindrical portion of the hollow body.
  • the hollow body is preferably made of glass, a glassy or ceramic material.
  • a preferred variant of the task solution according to the invention provides that the first contact plate and / or the second contact plate made of glass or a ceramic material except for an outer edge region comprising a metallic material or consists of a metallic material, said outer edge region of the first Electrode layer or the second electrode layer contacted.
  • a metal layer is present, which contacts an electrode and / or serves as a hermetically sealed connection point between the neck of the hollow body and the contact plate.
  • a metal / glass soldering would then in the production, for example, a glass-metal-glass soldering possible for the preparation of the compounds. This may be advantageous in terms of a greater thermal stability of the connection region, since glass and metal have different thermal expansion coefficients. The resulting in the connection area thermo-mechanical stresses are reduced by reducing the metallic content.
  • the light-emitting layer or the light-emitting region of the hollow body comprises an organic light-emitting diode (OLED) layer and / or nanoscale light-emitting structures, in particular quantum dots.
  • OLED organic light-emitting diode
  • An exemplary constructional variant of the present invention provides that at least one contact pin, which is electrically conductively connected to the first contact plate, extends through the second contact plate approximately in the axial direction of the cylindrical region, wherein the passage region is electrically opposite to the second contact plate is isolated.
  • the first contact plate can thus consistently close the cross section of the remaining opening of the hollow body.
  • the second contact plate which preferably extends approximately parallel to and at a distance from the first contact plate, also essentially closes off the cross section of the opening or extends over the entire cross section of the cylindrical region, this only breaking through the contact pin of the first contact plate is, resulting in only a relatively small opening results. This small opening is unproblematic in the production, since the interior of the hollow body is already closed by the first contact plate.
  • each contact pins go out, with the contact pin extending from the first contact plate to a contactable from the outside first contact element in a base region of the bulb and, for example, a second contact pin is provided which is electrically conductive with the second contact plate is connected and extending from the side facing away from the hollow body of the second contact plate, starting from a second contact element which can be contacted from the outside in a base area of the luminous means.
  • the first contact plate makes contact with an inner electrode layer of the luminous means which terminates approximately in its region
  • the second contact plate makes contact with an outer electrode layer of the hollow body which extends beyond the inner electrode layer in the cylindrical region of the hollow body.
  • Both electrode layers can thus end in each case on a circulating in the cylindrical portion of the hollow body circumference, so that a deposition of the layer in the production of the light source is technically easier than in a circumferentially asymmetrically deposited layer, as in the aforementioned state of Technique is used.
  • the term "surface of revolution” is understood to mean the surface of a body of revolution in the sense of the mathematical definition that results from rotation of a generating line about an axis of rotation.
  • rotary bodies are sphere, cylinder, torus, ellipsoid, rotational bodies derived therefrom and those with more complex shapes.
  • the light-emitting structures are arranged following the shape of this body of revolution and the light is emitted to the outside.
  • the surface of rotation is dimensionally stable and is therefore designed in its shape in the function of a carrier of the lamp.
  • a support which is neutral for the photometric function and is coated, for example, with one or more functional layers.
  • the carrier itself can assume optical properties (light scattering, refraction of light, reflection, etc.) or be current-conducting and thus act, for example, as an electrode.
  • the carrier may also be multilayer and have a more complex layer structure with multiple functions. You can either provide this with the functional layers after the production of the carrier, However, it is also possible, for example, to produce a support which already encloses the light-emitting structure or layer during production.
  • the illuminant emits visible light having a color rendering index (CRI value) of the wavelength-dependent intensity distribution to that of the sunlight of at least 80, preferably at least 90, particularly preferably at least 95.
  • CRI value color rendering index
  • the luminous means according to the invention has at least two, preferably 3-5, particularly preferably 4 series of successive excitation layers for the electrically excited light emission.
  • the layer sequence is continuous and contacted with an anode layer, preferably an optically transparent ITO anode layer of indium oxide and tin oxide, beginning and finally with a cathode layer.
  • anode layer preferably an optically transparent ITO anode layer of indium oxide and tin oxide, beginning and finally with a cathode layer.
  • a carrier is preferably used in a luminous means according to the invention a largely and / or completely closed hollow body, which may for example consist of glass, plastic, ceramic, metal, combinations of these materials or other suitable material.
  • the support material may be partially translucent, but this is not absolutely necessary.
  • the carrier can also consist of an opaque metal or ceramic, in which case at least one further layer in which the light-emitting structures are located can be applied externally to the carrier, which is then at least partially transparent or translucent.
  • the carrier thus has a pure carrier function.
  • the carrier may also already contain the light-emitting structures.
  • the carrier may for example also be or comprise a prismatic foil and thus assume optical properties.
  • Such a prism sheet can for example also be applied to a non-transparent support.
  • a plastic material such as a plastic film may already contain the light-emitting structures.
  • the carrier may also consist of an electrically conductive material and thus assume the function of one of the electrodes, for example.
  • the support may for example also be a one-sided or even double-sided open rotation body, such as a pipe, an open cone, truncated cone (luminous lampshade) a partial sphere or the like.
  • a rotation body which is initially open on one side or on both sides, can be closed, for example, in a later step of the production method, if it requires the function, for example, against the nanoscale light-emitting structures against external influences such as oxidation, moisture, etc. to protect.
  • the rotationally symmetrical body may also have one or more open points, perforations or lattice structures, possibly only in partial areas.
  • the hollow body in its light-emitting region preferably consists of glass or a suitable plastic or the hollow body comprises at least one layer of glass or plastic, in particular a thermoplastic or thermosetting plastic, for example at least one processable by blow molding or deep drawing Plastic selected from the group consisting of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamide (PA), polylactate (PLA), polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene ( PP), polystyrene (PS), polyether ketone (PEEK) and polyvinyl chloride (PVC) or the like.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PA polyamide
  • PLA polylactate
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PE polypropylene
  • PP polystyrene
  • the interior of the rotary hollow body is as a rule closed gas-tight and / or optionally filled with a protective medium, more preferably a non-oxidizing gas.
  • Radiation coupling-out, in particular scattering, structures may be provided on an outside radiation exit side in order to increase the proportion of the light emitted to the outside from the rotation body.
  • a luminous means thus preferably comprises the following components: a support designed as a dimensionally stable rotation surface, structures emitting light, and visible light arranged at least in regions to a light outcoupling side of the support out coupling structures.
  • the light emitting structures may be in, on or on the carrier.
  • the visible light generated in this way is then coupled out of the carrier by the light coupling-out structures and emitted, for example approximately in the direction of the surface normal to the curved surface of the carrier. That is usually the radiation of the decoupled light takes place at a light source with trained as a rotational body carrier to the outside.
  • the light-emitting structures can, for example, be applied on the inside to the surface of revolution serving as a support.
  • the light-outcoupling structure can be, for example, an optically outcoupling film. This can for example be selected from the group of films consisting of scattered foil, prism foil, horizontal lenticular foil, vertical lenticular foil, Fresnel lenticular foil, prism grid foil.
  • light sources based on organic light-emitting diodes can also be provided on or in the support, forming a light-emitting layer which, for example, can already be applied in advance to the inside of the dimensionally stable surface of rotation serving as support or else the light emissive layer and / or an electrode layer is located in the substrate itself.
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • a low voltage can be used, as a voltage source, for example, serves a controllable from 5 to 50 volts power source.
  • At least one of the layers essential for the function can be applied to the inner surface of the hollow body serving as a carrier by a spraying process in which a spray head moves into the hollow body.
  • a spraying process in which a spray head moves into the hollow body.
  • the application of at least one layer by "organic vapor phase deposition", wherein, for example, the substance is transported in a Schleppgasatmosphere in the vapor phase in the interior of the hollow body and then deposited on the surface to be coated of the hollow body controlled by cooling.
  • substantially all of the available inner surface or only a defined partial surface of the carrier designed as a hollow body can be covered with a single-layer or multi-layer arrangement of the layers essential for the function of the organic light-emitting diode.
  • At least one second electrode providing indirect contact and / or excitation radiation can be arranged, for example, at a distance from the inner surface of the hollow body in the cavity separately from at least one layer arrangement.
  • An illuminant according to the invention may, for example, also have a complex layer structure of more than three layers.
  • a lighting device according to the invention may, for example, the outer basic shape of a conventional lamp, in particular an incandescent lamp, fluorescent tube, bulb lamp, ball lamp or candle lamp so that it is compatible with and compatible with a conventional illuminant.
  • the hollow body may have the shape of a ball or a ball shape derived from the spherical shape and molded neck area (in particular piston shape, candle shape, pear shape) and the aforementioned cylindrical area in which the contact plates are located in the Cross section (relative to the hollow body itself) tapered neck portion of the hollow body.
  • the hollow body may have approximately the shape of a cylinder or a tubular shape and at one end a lamp base or at both ends in the frontal areas each a lamp base with contact means for external electrical contacting (in a version) may be provided wherein the aforesaid cylindrical portion in which at least one of the contact plates is located is a portion to be closed at one end or at both ends of the hollow body, and in which case the cylindrical portion may also have the same diameter as the hollow body itself ,
  • the light-emitting structures are arranged in an optically substantially transparent medium, which may have, for example, up to 90% transparency, if appropriate also, for example, up to 99% transparency, and which serves as support for these structures.
  • a medium With, for example, about 90% optical transparency, a medium, despite a certain loss rate, can already be considered as a carrier for illuminants, in which brightness and efficiency are the essential goals.
  • the present invention furthermore relates to a method for producing a luminous means of the aforementioned type with the features of claim 14.
  • This comprises, for example, the steps of first producing a hollow body made of glass, plastic, ceramic, metal, a combination of these materials or another suitable material, which is closed except for one or more relatively small openings in relation to the surface of the hollow body in the next ar- Beits Colour serving as a carrier inside of the hollow body is provided with one or more light-emitting layers and that finally the remaining (s) openings of the hollow body is closed gas-tight by means of at least one contact plate.
  • at least one further layer is applied to the carrier on the inside and / or outside, which has light-scattering, light-deflecting, reflective or light-color-changing properties and overlaps at least with a partial area of the previously coated inner surface of the hollow body.
  • this film layer can be applied, for example, first as a varnish, liquid prepolymer mixture or elastic film, preferably with an adhesion-promoting lower-layer component having optically identical properties, by at least one of the measures selected from US Pat Group consisting of drying, thermal polymerization, photochemical polymerization, thermal curing connected to the substrate and finally formed on the exposed surface to one of the above types of film.
  • Such a film may, for example, be or will be provided at least in regions with specific wavelength-reflective or wavelength-converting structures.
  • At least one further layer can be applied at least in regions to the surface of the hollow body in front of an outer electrode layer which is opaque, light-reflecting, directing light, changing the light color or light-scattering, or the outer electrode layer can be at least in regions opaque, light-reflecting or light-scattering be formed, or in the cavity may be arranged additional light-directing, light-scattering, light-reflecting or light-color changing elements.
  • Layer structure in the light-emitting region of the rotating body for example, at least one layer and / or the nanoscale, luminescent structures are formed by thermolysis of gas-supported precursor compounds in a Sch strenggasstrom on a heated contact surface and then passing the gas containing the Thermolyse occur over the cooled - preferably already in the same way preparatory layers provided - vehicle surface.
  • FIG. 1 shows a schematically simplified sectional view through a lighting means according to a first exemplary embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an enlarged sectional view of a detail through the lamp according to Figure 1;
  • FIG 3 shows a schematically simplified sectional view through a lighting device according to a second alternative exemplary embodiment of the present invention.
  • the generally designated by the reference numeral 10 illuminant has approximately the shape of a conventional incandescent lamp.
  • a trained as a hollow body rotational body is present, which is oval or ellipsoid in longitudinal section and tapers in a lower neck area in cross-section.
  • This tapered portion is referred to in the present application as a cylindrical portion 22 and is connected to the convex curved pear-shaped hollow body usually in one piece.
  • the hollow body with the integrally formed cylindrical region 22 can be formed, for example, from glass or plastic by means of known methods.
  • the cylindrical neck region 22 is then adjoined by a base region 20, which may be designed as a screw base, plug-in base or the like, for example, like a conventional lamp base.
  • the hollow body of this is coated by means of suitable methods on its inside with the necessary for the photometric function layers.
  • a carrier 11 consisting of glass, which is coated on the inside with a first transparent electrode layer 23 (see also FIG. 2) such as, for example, indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • a layer or layer arrangement 12 is applied, which contains the light-emitting material, for example OLED (organic LED layer).
  • OLED organic LED layer
  • Coating is again inside a second electrode layer 13 is applied, which in the case of the present embodiment, the innermost layer of the layer sequence represents.
  • the carrier 11 has on the outside a light-coupling-off layer 14.
  • This light-outcoupling layer 14 can be, for example, a lens film or prism sheet which decouples the light from the glass or plastic carrier layer due to light scattering.
  • the hollow body in the cylindrical portion 22, (which could also be referred to as the neck region), a remaining cross-section, for example, has a round opening.
  • this opening is sealed gas-tight in the neck region of the hollow body, that is sealed.
  • a protective gas can be filled in the interior of the hollow body.
  • the closing of the opening takes place by means of a first contact plate 15, which is fittingly inserted into the opening in the neck region of the hollow body.
  • This first contact plate 15 is for example made of metal and is soldered around after insertion at its outer periphery around with the glass body of the hollow body.
  • the metallic contact plate 15 contacts on its outer circumference the inner electrode layer 13 (cathode layer), which extends into the neck region of the hollow body and can end approximately at the level of the contact plate 15.
  • a second metallic contact plate 17 is arranged spaced apart and approximately parallel to the first contact plate 15, which is likewise inserted into the round opening in the neck region of the hollow body and further away from the center of the pear-shaped cavity of the hollow body
  • This second contact plate 17 contacts on its outer circumference the outer electrode layer 23 (see also FIG. 2) (anode layer made of ITO), which can be seen in the neck region of the hollow body via the inner electrode layer 13 extends beyond.
  • a first contact pin extends approximately in the axial direction with respect to the cylindrical portion 22 as far as the contact element 21 in the base region of the luminous means, this contact pin 16 providing an electrically conductive connection between the first contact plate 15 and the contact element 21 at the end of the base portion 20 manufactures.
  • This first contact pin 16 is guided through the second contact plate 17, wherein in the implementation of an electrical insulation against the second contact plate 17 is provided.
  • From the second contact plate 17 extends towards the cavity side facing away also a contact pin 18 which contacts a second contact element 19 in the base region 20 of the lamp.
  • the two contact elements 19 and 21 can produce electrical contact to a lamp socket in the outside, into which the base region 20 of the luminous means 10 according to the invention is screwed.
  • Figure 2 shows an enlarged detail of the wall of the hollow body from which one can see the layer sequence even more clearly.
  • a carrier layer 1 for example made of glass
  • the carrier layer 11 is coated with the first electrode layer 23 (for example anode layer made of ITO).
  • the OLED layer 12 which itself may have a multilayer structure.
  • the second electrode layer 13 closes inwards as the innermost layer.
  • the light is emitted as indicated in Figure 2 by the substantially transparent in the example carrier 1 1 out through the light auskoppelnde layer 14 to the outside, approximately in the direction of the surface normal of the curved surface of the hollow body of the bulb 10th
  • the example describes a luminous means 10 according to the invention with a comparatively simple design.
  • the layer structure of the rotating body can be significantly more complex in both embodiments.
  • p-doped hole-line layers (HTL), n-doped electron-conducting layers (ETL), high-energy radiation-reflecting layers for protecting the light-emitting layer against UV radiation or layers with other optical functions, in particular light-scattering, light-directing, reflective Layers or layers with the light color changing properties can be provided.
  • the first upper contact plate 15 can also consist of a metallic material here, for example. This contact plate contacts on its outer circumference a first inner electrode layer 13 of the layer structure of the luminous means 10 designed as a rotary body.
  • a second contact plate 17 is arranged at a distance and approximately parallel to the first contact plate 15, which is also inserted into the round opening in the neck region of the hollow body and further away from the center of the pear-shaped cavity of the hollow body, corresponding to the distance to first contact plate 15.
  • This second contact plate 17 contacts on its outer circumference the outer electrode layer 23 (see also FIG. 2) (anode layer of ITO), which extends beyond the inner electrode layer 13 in the neck region of the hollow body.
  • the second contact plate here consists predominantly of a vitreous or ceramic material. Only in an outer annular edge portion 17 a is this second contact plate made of a metallic material. In the small illustration at the bottom right of FIG.
  • the second contact plate 17 is shown once more in a schematic plan view.
  • the contacting 16 for the first contact plate 15 may, for example, extend centrally through the second contact plate 17, whereby additional insulation is not necessarily necessary if the second contact plate 17 is made of an insulating material in this area.
  • the annular edge region 17 a can preferably be conductively connected by soldering to the outer electrode layer 23. Since a similar material pairing is present in the connection area, the thermo-mechanical stresses in the connection area are reduced.
  • the connection of the glassy or ceramic portion of the contact plate 17 with the metallic edge portion 17 a can also be prepared in advance, for example by soldering before the contact plate 17 is inserted, which has the advantage that the connection is not made in close proximity to the layer structure of the bulb and therefore there is no warming there.
  • a contact pin also extends in this embodiment approximately in the axial direction with respect to the cylindrical portion 22 to the contact element 21 in the base region of the lamp, wherein the contact pin 16 is an electrically conductive connection between the first contact plate 15 and a direct current regulator 24 which in turn is in electrical contact with the contact element 21 at the end of the base region 20 and with the contact element 19 in the threaded region of the socket, ie the AC contacts of the light source. From the DC regulator 24 also go as seen in Figure 3 electrical connections to the annular metallic edge portion 17 a of the second contact plate 17th
  • the two contact elements 19 and 21 can also externally make electrical contact with a lamp socket in which the base portion 20 of the luminous means 10 according to the invention is screwed and thus receive AC power from the grid, which is then converted by means of the DC regulator 24 into DC for supplying the contact plate 15 and the edge portion 17 a of the contact plate 17.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leuchtmittel (10) umfassend einen Hohlkörper, welcher, aufgebracht auf die Innenseite einer formstabilen Rotationsfläche, oder in der Rotationsfläche selbst eine Schicht oder Schichtanordnung aufweist mit wenigstens einer Licht emittierenden Schicht (12), beispielsweise einer OLED-SChicht, wenigstens einer ersten Elektrodenschicht (23) und wenigstens einer zweiten Elektrodenschicht (13), wobei weiterhin Mittel (15, 17) zur Kontaktierung der Elektrodenschichten des Leuchtmittels vorgesehen sind sowie Mittel zum gasdichten Verschließen des Hohlkörpers. Erfindungsgemäß umfassen die Mittel zur Kontaktierung der Elektrodenschichten des Leuchtmittels mindestens eine in einen zylindrischen Bereich (22) des Hohlkörpers eingepasste sich über den Querschnitt dieses zylindrischen Bereichs erstreckende erste Kontaktplatte (15), die an ihrem Umfang die erste Elektrodenschicht (13) kontaktiert. Vorzugsweise ist weiterhin eine in axialem Abstand zu der ersten Kontaktplatte angeordnete zweite Kontaktplatte (17) vorgesehen, die sich ebenfalls über den Querschnitt des zylindrischen Bereichs des Hohlkörpers erstreckt und an ihrem Umfang die zweite Elektrodenschicht (23) kontaktiert.

Description

Leuchtmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leuchtmittel, umfassend einen Hohlkörper, welcher, aufgebracht auf die Innenseite einer formstabilen Rotationsfläche, oder in der Rotationsfläche selbst eine Schicht oder Schichtanordnung aufweist mit wenigstens einer Licht emittie- renden Schicht, wenigstens einer ersten Elektrodenschicht und wenigstens einer zweiten Elektrodenschicht, wobei weiterhin Mittel zur Kontaktierung der Elektrodenschichten des Leuchtmittels vorgesehen sind sowie Mittel zum gasdichten Verschließen des Hohlkörpers.
Ein Leuchtmittel der vorgenannten Art wird in dem Japanischen Abstract 2004207081 A be- schrieben. Der Grundgedanke liegt darin, ein Leuchtmittel zu schaffen, welches in seiner äußeren Gestalt (Birnenform) einer herkömmlichen Glühlampe ähnlich ist und auch in seinem Sockelbereich einer Glühlampe ähnlich und dadurch mit einer herkömmlichen Lampenfassung kompatibel ist. Als Licht emittierende Schicht soll jedoch eine organische elektrolu- mineszente Schicht dienen mit einem Schichtaufbau, wie er im Prinzip bei den so genannten OLEDs verwendet wird. Bislang sind OLEDs nur als flache ebene Leuchtmittel bekannt, die dadurch bedingt eine flächige Abstrahlung in nur einer Richtung aufweisen. Bei einem OLED-Leuchtmittel wie es in der Japanischen Schrift beschrieben ist, lässt sich hingegen eine Abstrahlung in alle Raumrichtungen erzielen und mit den lichttechnischen Vorteilen der OLEDs (organische LEDs) kombinieren. Technische Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei der Herstellung eines Leuchtmittels der dort beschriebenen Art. Die organische elektro- lumineszente Schicht soll durch Vakuum-Ablagerung oder Sputtern oder durch Tauchverfahren innenseitig in dem Hohlkörper abgeschieden werden. Anschließend wird die zweite metallische Elektrode auf der organischen elektrolumineszenten Schicht auch durch Vakuumablagerung abgeschieden werden. Dies ist jedoch technisch nicht realisierbar, da aufgrund der großen Wärmeentwicklung in dem Hohlkörper bei der Abscheidung der metallischen Elektrodenschicht die wärmeempfindliche organische Schicht beeinträchtigt würde. Weiterhin problematisch ist bei der Herstellung eines derartigen Leuchtmittels die gasdichte Abdichtung des Sockelbereichs und die Kontaktierung der beiden Elektrodenschichten, die in der Regel nur eine sehr geringe Schichtdicke aufweisen. In der Japanischen Schrift wird dazu eine Art Stopfen in den Hals des Glaskolbens eingeführt, der im Glas abdichten soll und der aus einem isolierenden Material bestehen muss, vermutlich aus Kunststoff. Durch diesen Stopfen hindurch werden zwei stiftartige Kontakte hindurchgeführt, die an ihrem einen Ende jeweils eine der Elektrodenschichten der Schichtanordnung auf dem Glaskörper kontaktieren und die an ihrem anderen Ende jeweils mit Bereichen des Lampensockels in Kontakt stehen. Es ist aus dem Dokument nicht ersichtlich, wie es technisch möglich sein soll, einerseits den Stopfen gasdicht in den Hals des Glaskolbens einzuführen und andererseits die stiftartigen Kontakte elektrisch leitend mit den dünnen Elektrodenschichten im Inneren des Glaskolbens zu verbinden.
Einen ähnlichen Stand der Technik wie das zuvor beschriebene Dokument offenbart die EP 1 448 026 A 1 . Dort wird ein meist halbkugelförmiger Glaskörper innenseitig mit einer
Schichtenfolge von zwei Elektrodenschichten und einer Licht emittierenden Schicht versehen und in seinem offenen Sockelbereich durch eine Art Platte nach außen hin feuchtigkeitsdicht verschlossen. Der Glaskörper kann auch eine Birnenform haben. Zwei leitende Drähte erstrecken sich durch die Platte hindurch und sind im Inneren des Hohlkörpers jeweils mit einer der beiden Elektrodenschichten leitend verbunden. Der Glaskörper und die Platte können über ein Bindemittel wie beispielsweise ein Kunstharz miteinander verbunden werden. Wenn sich die leitenden Drähte durch die Platte hindurch erstrecken, muss diese aus einem isolierenden Werkstoff wie beispielsweise Kunststoff bestehen. Auch bei dieser bekannten Lösung ist eine effektive industrielle Serienfertigung des beschriebenen Leuchtmittels kaum vorstell- bar. Einerseits muss die Platte mit dem Glaskörper dauerhaft fest und gasdicht verbunden werden und zum anderen müssen die drahtförmigen Kontakte mit den im Glaskörper befindlichen zumeist sehr dünnen Schichten elektrisch leitend verbunden werden. Dies lässt sich nicht gleichzeitig realisieren. Wird hingegen im ersten Schritt die Platte mit dem Glaskörper gasdicht verbunden, muss die Platte für das hindurchführen der Kontakte wieder geöffnet werden, so dass anschließend eine erneute Abdichtung notwendig ist. Außerdem ist dann die präzise Kontaktierung der Schichten schwierig.
Die DE 957 249 B beschreibt eine Elektrolumineszenzlampe, die eine Kolbenform ähnlich einer herkömmlichen Glühlampe aufweist, bei der ein Glaskolben mit einem durchsichtigen leitenden Überzug versehen ist, auf den eine Schicht aus einem durch Kupfer aktivierten Zinksulfid aufgebracht ist. Auf diese Schicht ist ein modifiziertes Alkydharz als Isolierstoff aufgebracht, auf das wiederum eine leitende metallische Schicht aus Aluminium aufgebracht ist. Derartige Elektrolumineszenzschichten auf Zinksulfid-Basis sind in ihren lichttechnischen Eigenschaften mit organischen Leuchtdiodenschichten (so genannte OLEDs) nicht vergleichbar. Bei diesem bekannten Leuchtmittel ist ein Glaskolben in eine Fassung eingeschoben und an dieser ist der Kolbenhals mit einem Kitt befestigt. Der Kolben ist hier über einen integralen Quetschfuß aus Glas verschlossen, durch den zur Kontaktierung zwei Drähte hindurch geführt sind. Diese Drähte sind jeweils mit Blattfedern verbunden, die wiederum jeweils eine der leitenden Elektrodenschichten der Schichtanordnung auf dem Kolben berühren. Da bei diesem bekannten Leuchtmittel der Hohlraum des Kolbens durch einen ebenfalls aus Glas bestehenden Quetschfuß verschlossen wird, muss nach der Beschichtung der In- nenfläche des Kolbens eine schmelzende Verbindung des Glaswerkstoffs im Verbindungsbereich zwischen Kolben und Quetschfuß erfolgen, was hohe Temperaturen erfordert, bei denen organische Leuchtdiodenschichten zerstört würden. Auch bei der Aufbringung der Schichten des Schichtaufbaus im Inneren des Kolbens werden bereits Methoden angewandt, die aufgrund der dabei auftretenden Temperaturen eine OLED-Schicht zerstören würden und sich daher nur bei Verwendung einer Leuchtstoffschicht auf Zinksulfid-Basis eignen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesichts des Standes der Technik ist es, ein Leuchtmittel der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, bei dem eine technisch realisierbare Lösung für die Kontaktierung der innenliegenden Elektrodenschichten des Hohlkörpers und das gasdichte Verkapseln der Öffnung des Hohlkörpers gegeben ist.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Leuchtmittel der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen und -beispielen. Es versteht sich, dass die Ausführungsbeispiele nicht beschränkend zu sehen sind; im Rahmen der unabhängigen Ansprüche kann ein Fachmann auch unter Heranziehen einzelner Merkmale der nachfolgend beschriebenen Merkmalskombinationen zu einem Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung gelangen. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Leuchtmittel beansprucht, bei dem die Mittel zur Kontaktierung der Elektrodenschichten des Leuchtmittels mindestens eine in einen zylindrischen Bereich des Hohlkörpers eingepasste sich über den Querschnitt dieses zylindrischen Bereichs erstreckende erste Kontaktplatte umfassen, die an ihrem Umfang eine erste Elektrodenschicht kontaktiert.
Anders als im zuvor beschriebenen Stand der Technik ist es demnach so, dass anstelle von Kontaktstiften mindestens eine Kontaktplatte verwendet wird. Diese mindestens eine erste Kontaktplatte ist so dimensioniert, dass sie in den Querschnitt des zylindrischen Bereichs des Hohlkörpers passend eingefügt werden kann, so dass sich über den gesamten Umfang der runden Kontaktplatte ein elektrisch leitender Kontakt mit einer der Elektrodenschichten der Licht emittierenden Anordnung ergibt. Durch diese Geometrie wird zum einen die sichere Kontaktierung der Elektrodenschicht bei der Herstellung des Leuchtmittels gewährleistet. Gleichzeitig ist es möglich, über die Kontaktplatte auch die Öffnung zum innen mit der Licht emittierenden Schicht beschichteten Hohlraum zu verschließen und die gegen Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit empfindlichen Schichten der Schichtanordnung auf diese Weise zu schützen. Durch diese Lösung gelingt es somit auf elegante Weise, bei der Herstellung des Leuchtmittels in einem Arbeitsgang gleichzeitig den Hohlraum zu verschließen und den Kontakt zu der Elektrodenschicht auf der inneren Oberfläche des Hohlkörpers herzustellen. Eine zusätzliche Platte zum Verschließen des Hohlraums ist nicht mehr notwendig.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung ist weiter- hin vorzugsweise eine in axialem Abstand zu der ersten Kontaktplatte angeordnete zweite Kontaktplatte vorgesehen, die sich ebenfalls über den Querschnitt des zylindrischen Bereichs des Hohlkörpers erstreckt und an ihrem Umfang eine zweite Elektrodenschicht kontaktiert. Die zweite Kontaktplatte kann mit axialem Abstand zu der ersten Kontaktplatte angeordnet werden, erstreckt sich ebenfalls über den Querschnitt des zylindrischen Bereichs des Leuchtmittels und kontaktiert an ihrem äußeren Umfang die zweite Elektrodenschicht. Man hat dadurch beispielsweise die Möglichkeit, das Leuchtmittel so auszuführen, dass die erste Kontaktplatte eine etwa in ihrem Bereich endende innere Elektrodenschicht des Leuchtmit- tels kontaktiert und die zweite Kontaktplatte eine sich in dem zylindrischen Bereich des Hohlkörpers über die innere Elektrodenschicht hinaus erstreckende äußere Elektrodenschicht des Hohlkörpers kontaktiert.
Gemäß der Erfindung sollte entweder die erste Kontaktplatte und/oder die zweite Kontakt- platte jeweils eine dem Querschnitt des zylindrischen Bereichs entsprechende Öffnung des Hohlkörpers gasdicht verschließen. In der Regel erfolgt dies bereits durch die erste dem Hohlkörper zugewandte Kontaktplatte. Besonders bevorzugt ist, dass die erste Kontaktplatte und/oder die zweite Kontaktplatte aus einem metallischen Werkstoff besteht und an ihrem Umfang mit dem zylindrischen Bereich des Hohlkörpers verlötet ist. Der Hohlkörper besteht bevorzugt aus Glas, einem glasartigen oder keramischen Werkstoff. Technisch ist es durch spezielle Verfahren möglich, eine Lötverbindung zwischen einer Werkstoffpaarung von beispielsweise Glas/Metall herzustellen. Dazu wird keine allzu hohe Temperatur notwendig, so dass die moderate Erwärmung im Bereich der Lötstelle zwischen der Kontaktplatte an deren äußerem Umfang und dem Glaswerkstoff des Hohlkörpers nicht die Funktion der Licht emittierenden Schicht im Inneren des Hohlkörpers beeinträchtigt. Durch eine solche Lötverbindung wird der Kontakt hergestellt und gleichzeitig das Innere des Hohlkörpers gegen Einfluss von Sauerstoff und Feuchtigkeit aus der umgebenden Atmosphäre wirksam und dauerhaft geschützt.
Eine bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sieht vor, dass die erste Kontaktplatte und/oder die zweite Kontaktplatte aus Glas oder einem keramischen Werkstoff besteht bis auf einen äußeren Randbereich, der einen metallischen Werkstoff umfasst oder aus einem metallischen Werkstoff besteht, wobei dieser äußere Randbereich die erste Elektrodenschicht oder die zweite Elektrodenschicht kontaktiert. In diesem Fall ist somit nur im Randbereich der Kontaktplatte eine Metallschicht vorhanden, die eine Elektrode kontaktiert und/oder als hermetisch dichte Verbindungsstelle zwischen dem Hals des Hohlkörpers und der Kontaktplatte dient. Anstelle einer Metall/Glas-Verlötung wäre dann bei der Fertigung beispielsweise eine Glas-Metall-Glas-Verlötung möglich zur Herstellung der Verbindungen. Dies kann vorteilhaft sein im Hinblick auf eine größere thermische Stabilität des Verbindungsbereichs, da Glas und Metall unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten haben. Die im Verbindungsbereich entstehenden thermo-mechanischen Spannungen werden durch Verringerung des metallischen Anteils reduziert.
Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Licht emittierende Schicht oder der Licht emittierende Bereich des Hohlkörpers eine organische Leuchtdiodenschicht (OLED) umfasst und/oder nanoskalige Licht emittierende Strukturen, insbesondere Quantendots umfasst.
Eine beispielhafte konstruktive Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Kontaktstift, der mit der ersten Kontaktplatte elektrisch leitend verbunden ist, sich durch die zweite Kontaktplatte hindurch etwa in axialer Richtung des zylindri- sehen Bereichs erstreckt, wobei der Durchgangsbereich gegenüber der zweiten Kontaktplatte elektrisch isoliert ist. Die erste Kontaktplatte kann somit durchgängig den Querschnitt der verbleibenden Öffnung des Hohlkörpers verschließen. Die zweite Kontaktplatte, die sich bevorzugt etwa parallel und mit Abstand zu der ersten Kontaktplatte erstreckt, verschließt ebenfalls im wesentlichen den Querschnitt der Öffnung bzw. erstreckt sich über den gesam- ten Querschnitt des zylindrischen Bereichs, wobei diese lediglich durch den Kontaktstift der ersten Kontaktplatte durchbrochen ist, woraus sich nur eine vergleichsweise kleine Öffnung ergibt. Diese kleine Öffnung ist bei der Fertigung unproblematisch, da der Innenraum des Hohlkörpers ja bereits durch die erste Kontaktplatte verschlossen wird.
Von den Kontaktplatten können dann beispielsweise jeweils Kontaktstifte ausgehen, wobei sich der Kontaktstift von der ersten Kontaktplatte ausgehend zu einem von außen kontak- tierbaren ersten Kontaktelement in einem Sockelbereich des Leuchtmittels hin erstreckt und beispielsweise ein zweiter Kontaktstift vorgesehen ist, der mit der zweiten Kontaktplatte elektrisch leitend verbunden ist und sich von der dem Hohlkörper abgewandten Seite der zweiten Kontaktplatte ausgehend zu einem von außen kontaktierbaren zweiten Kontaktele- ment in einem Sockelbereich des Leuchtmittels hin erstreckt.
Bevorzugt ist es weiterhin so, dass die erste Kontaktplatte eine etwa in ihrem Bereich endende innere Elektrodenschicht des Leuchtmittels kontaktiert und die zweite Kontaktplatte eine sich in dem zylindrischen Bereich des Hohlkörpers über die innere Elektrodenschicht hinaus erstreckende äußere Elektrodenschicht des Hohlkörpers kontaktiert. Beide Elektrodenschichten können somit jeweils auf einer in dem zylindrischen Bereich des Hohlkörpers umlaufenden Kreislinie enden, so dass eine Abscheidung der Schicht bei der Herstellung des Leuchtmittels technisch einfacher ist, als bei einer über den Umfang unsymmetrisch abgeschiedenen Schicht, wie diese in dem eingangs genannten Stand der Technik verwendet wird.
Unter Rotationsfläche wird in der vorliegenden Anmeldung die Oberfläche eines Rotationskörpers im Sinne der mathematischen Definition verstanden, der durch Rotation einer erzeugenden Linie um eine Rotationsachse entsteht. Beispiele für derartige Rotationskörper sind Kugel, Zylinder, Torus, Ellipsoid, davon abgeleitete Rotationskörper sowie solche mit komplexeren Formen. Die Licht emittierenden Strukturen sind dabei der Form dieses Rotationskörpers folgend angeordnet und das Licht wird nach außen hin abgestrahlt.
Die Rotationsfläche ist formstabil und ist mithin in ihrer Form in der Funktion als Träger des Leuchtmittels ausgebildet. Man kann erfindungsgemäß einen für die lichttechnische Funktion neutralen Träger verwenden, den man beispielsweise mit einer oder mehreren funktionalen Schichten beschichtet. Man kann aber auch dem Träger selbst eine weitere für das Leuchtmittel wesentliche Funktion zuweisen. Beispielsweise kann der Träger selbst optische Eigenschaften übernehmen (Lichtstreuung, Lichtbrechung, Reflexion etc.) oder stromleitend sein und somit beispielsweise als Elektrode fungieren. Der Träger kann auch mehrschichtig sein und einen komplexeren Schichtaufbau mit mehreren Funktionen aufweisen. Man kann entweder nach der Herstellung des Trägers diesen mit den funktionalen Schichten versehen, man kann aber auch beispielsweise einen Träger herstellen, welcher bereits bei der Herstellung die Licht emittierende Struktur oder Schicht einschließt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Leuchtmittel sichtbares Licht mit einem Farbwieder- gabeindex (CRI-Wert) der wellenlängenabhängigen Intensitätsverteilung zu der des Sonnenlichts von mindestens 80, bevorzugt mindestens 90, besonders bevorzugt mindestens 95 abstrahlt.
Vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Leuchtmittel mindestens zwei, bevorzugt 3-5, be- sonders bevorzugt 4 in Serie aufeinander abfolgende Anregungs-Schichtenfolgen für die elektrisch angeregte Lichtemission auf. Die Schichtenfolge ist durchgehend ausgebildet und mit einer Anodenschicht, vorzugsweise einer optisch transparenten ITO-Anodenschicht aus Indiumoxid und Zinnoxid, beginnend und mit einer Kathodenschicht abschließend kontaktiert. Als Träger dient bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel vorzugsweise ein weitgehend und/oder vollständig geschlossener Hohlkörper, der beispielsweise aus Glas, Kunststoff, Keramik, Metall, Kombinationen dieser Materialien oder einem anderen geeigneten Material bestehen kann. Das Trägermaterial kann teilweise lichtdurchlässig sein, was aber nicht unbedingt notwendig ist. Beispielsweise kann der Träger auch aus einem lichtundurchlässigen Metall oder Keramik bestehen, wobei dann mindestens eine weitere Schicht, in der sich die Licht emittierenden Strukturen befinden beispielsweise außen auf den Träger aufgebracht werden kann, die dann mindestens teilweise transparent oder transluzent ist. In diesem Fall hat der Träger somit eine reine Trägerfunktion. Der Träger kann aber auch bereits die Licht emittierenden Strukturen enthalten. Der Träger kann zum Beispiel auch eine Prismenfolie sein oder umfassen und somit optische Eigenschaften übernehmen. Eine solche Prismenfolie kann beispielsweise auch auf einen optisch nicht transparenten Träger aufgebracht werden. Ein Material aus Kunststoff wie beispielsweise eine Kunststofffolie kann bereits die Licht emittierenden Strukturen enthalten. Der Träger kann auch aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und somit beispielswiese die Funktion einer der Elektroden übernehmen.
Der Träger kann beispielsweise auch ein einseitig oder sogar beidseitig offener Rotationskörper sein, beispielsweise ein Rohr, ein offener Kegel, Kegelstumpf (leuchtender Lampenschirm) eine Teilkugel oder dergleichen. Ein solcher zunächst einseitig oder beidseitig offener Rotationskörper kann beispielsweise in einem späteren Schritt des Herstellungsverfah- rens verschlossen werden, wenn es die Funktion erfordert, um beispielsweise die nanoskali- gen Licht emittierenden Strukturen gegen äußere Einflüsse wie Oxidation, Feuchtigkeit etc. zu schützen. Der rotationssymmetrische Körper kann auch ein oder mehrere offene Stellen, Perforationen oder Gitterstrukturen, gegebenenfalls nur in Teilbereichen aufweisen.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel besteht der Hohlkörper in seinem Licht emittie- renden Bereich bevorzugt aus Glas oder einem geeigneten Kunststoff oder der Hohlkörper umfasst zumindest eine Schicht aus Glas oder Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen oder auch duroplastischen Kunststoff, beispielsweise aus mindestens einem durch Blasformen oder Tiefziehen verarbeitbaren Kunststoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacry- lat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC) oder dergleichen.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel wird das Innere des Rotations-Hohlkörpers in der Regel gasdicht verschlossen und/oder gegebenenfalls mit einem Schutzmedium, besonders bevorzugt einem nicht-oxidierenden Gas, befüllt.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel können beispielsweise
auf einer außenseitigen Strahlungsaustrittsseite Strahlung auskoppelnde, insbesondere streuend ausgebildete Strukturen vorgesehen sein, um den Anteil des von dem Rotationskörper nach außen hin abgegebenen Lichts zu erhöhen.
Ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel umfasst somit bevorzugt die nachfolgend genannten Komponenten: einen als formstabile Rotationsfläche ausgebildeten Träger, Licht emittieren- de Strukturen, und wenigstens bereichsweise angeordnete sichtbares Licht zu einer Licht- auskopplungsseite des Trägers hin auskoppelnde Strukturen. Die Licht emittierenden Strukturen können sich in, an oder auf dem Träger befinden. Das so erzeugte sichtbare Licht wird dann durch die Licht auskoppelnden Strukturen aus dem Träger ausgekoppelt und abgestrahlt, beispielsweise etwa in Richtung der Flächennormalen zur gekrümmten Fläche des Trägers. Das heißt in der Regel erfolgt die Abstrahlung des ausgekoppelten Lichts bei einem Leuchtmittel mit als Rotationskörper ausgebildetem Träger nach außen hin.
Die Licht emittierenden Strukturen können beispielsweise innenseitig auf die als Träger dienende Rotationsfläche aufgebracht sein.
Die Licht auskoppelnde Struktur kann beispielsweise eine optisch auskoppelnde Folie sein. Diese kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Folien bestehend aus Streu- folie, Prismenfolie, horizontale Lenticularfolie, vertikale Lenticularfolie, Fresnell-Linsenfolie, Prismenrasterfolie.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel können beispielsweise auch an oder im Träger Lichtquellen auf Basis organischer Leuchtdioden (OLED) vorgesehen sein, die eine Licht emittierende Schicht bilden, welche zum Beispiel bereits vorab auf die Innenseite der als Träger dienenden formstabilen Rotationsfläche aufgebracht sein kann oder aber die Licht emittierende Schicht und/oder eine Elektrodenschicht befindet sich im Trägermaterial selbst. Für die elektrische Anregung der organischen Licht emittierenden Strukturen kann eine Niederspannung verwendet werden, wobei als Spannungsquelle beispielsweise eine von 5 bis 50 Volt regelbare Spannungsquelle dient.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel kann beispielsweise auf die Innenfläche des als Träger dienenden Hohlkörpers mindestens eine der für die Funktion wesentlichen Schichten durch ein Sprühverfahren aufgebracht werden, bei dem ein Sprühkopf in den Hohlkörper hineinfährt. Bevorzugt ist die Aufbringung mindestens einer Schicht durch„organic vapor phase deposition", wobei zum Beispiel die Substanz in einer Schleppgasatmosphäre in der Dampfphase in das Innere des Hohlkörpers transportiert und dann an der zu beschichtenden Fläche des Hohlkörpers durch Kühlung kontrolliert niedergeschlagen wird.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel kann beispielsweise im wesentlichen die gesamte verfügbare Innenfläche oder nur eine definierte Teilfläche des als Hohlkörper ausgebildeten Trägers mit einer ein- oder mehrschichtigen Anordnung der für die Funktion der organi- sehen Leuchtdiode wesentlichen Schichten bedeckt sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel kann beispielsweise mit Abstand von der Innenfläche des Hohlkörpers in dem Hohlraum separat von mindestens einer Schichtanordnung wenigstens eine zweite, indirekt kontaktierende und/oder Anregungsstrahlung bereitstellende Elektrode angeordnet sein.
Ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel kann beispielsweise auch einen mehr als dreischichtigen komplexen Schichtaufbau aufweisen. Ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel kann beispielsweise die äußere Grundform einer üblichen Lampe, insbesondere einer Glühlampe, Leuchtstoffröhre, Kolbenlampe, Kugellampe oder Kerzenlampe aufweisen, so dass dieses mit einem herkömmlichen Leuchtmittel kompatibel und gegen dieses austauschbar ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel kann beispielsweise der Hohlkörper die Form einer Kugel oder eine von der Kugelform abgeleitete Form mit Kugelabschnitt und angeformtem Halsbereich (insbesondere Kolbenform, Kerzenform, Birnenform) aufweisen und der zuvor genannte zylindrische Bereich, in dem sich die Kontaktplatten befinden, ist ein im Querschnitt (gegenüber dem Hohlkörper selbst) verjüngter Halsbereich des Hohlkörpers.
Alternativ kann bei einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel beispielsweise der Hohlkörper etwa die Form eines Zylinders oder eine Röhrenform aufweisen und an einem Ende kann ein Lampensockel oder an beiden Enden in den stirnseitigen Bereichen jeweils ein Lampensockel mit Kontaktmitteln für die äußere elektrische Kontaktierung (in einer Fassung) vorgesehen sein, wobei der zuvor genannte zylindrische Bereich, in dem sich mindestens jeweils eine der Kontaktplatten befindet, ein zu verschließender Bereich an einem Ende oder an beiden Enden des Hohlkörpers ist und wobei in diesem Fall der zylindrische Bereich auch den gleichen Durchmesser aufweisen kann wie der Hohlkörper selbst.
Vorteilhaft ist es, wenn man beispielsweise die Licht emittierenden Strukturen in einem op- tisch im wesentlichen transparenten Medium anordnet, welches beispielsweise bis zu 90% Transparenz aufweisen kann, gegebenfalls auch beispielsweise bis zu 99% Transparenz, und welches als Träger für diese Strukturen dient.
Mit beispielsweise etwa 90% optischer Transparenz kann ein Medium - trotz einer gewissen Verlustrate - bereits als Träger für Leuchtmittel in Betracht kommen, bei denen Helligkeit und Effizienz das wesentliche Ziel darstellen.
Mit beispielsweise 99% Transparenz werden Beleuchtungssysteme zugänglich, bei denen eine vorgegebene Lichtmischung und -Intensität sehr exakt abgestrahlt wird, was besonders bei variierter, tageslichtechter Ausleuchtung empfehlenswert ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtmittels der vorgenannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
Dieses umfasst beispielsweise die Schritte, dass zunächst ein Hohlkörper aus Glas, Kunststoff, Keramik, Metall, einer Kombination dieser Materialien oder einem anderen geeigneten Material hergestellt wird, der bis auf eine oder mehrere im Verhältnis zur Oberfläche des Hohlkörpers verhältnismäßig kleine Öffnungen geschlossen ist, dass im nächsten Ar- beitsschritt die als Träger dienende Innenseite des Hohlkörpers mit einer oder mehreren Licht emittierenden Schichten versehen wird und dass schließlich die verbleibende(n) Öffnungen) des Hohlkörpers mittels wenigstens einer Kontaktplatte gasdicht verschlossen wird. Bevorzugt wird erfindungsgemäß weiterhin wenigstens eine weitere Schicht innen- und/oder außenseitig auf den Träger aufgebracht, die lichtstreuende, lichtlenkende, reflektierende oder die Lichtfarbe verändernde Eigenschaften hat und zumindest mit einer Teilfläche der zuvor beschichteten inneren Oberfläche des Hohlkörpers Überlappung zeigt. Wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eine optisch auskoppelnde Folie vorgesehen ist, kann diese Folienschicht beispielsweise zunächst als Lack, flüssige Pre- Polymermischung oder elastische Folie - vorzugsweise mit einer haftvermittelnden Unterschicht-Komponente mit optisch gleichen Eigenschaften - aufgebracht, durch mindestens eine der Maßnahmen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trocknung, thermische Polymerisation, photochemische Polymerisation, thermische Aushärtung mit dem Untergrund verbunden und abschließend an der frei liegenden Oberfläche zu einer der vorbeschriebenen Folientypen ausgeformt werden.
Eine derartige Folie kann zum Beispiel zumindest bereichsweise mit bestimmte Wellenlän- genbereiche reflektierende oder die Wellenlänge umwandelnden Strukturen versehen sein oder werden.
Weiterhin kann gemäß der Erfindung beispielsweise wenigstens eine weitere Schicht mindestens bereichsweise auf die Oberfläche des Hohlkörpers vor einer äußeren Elektroden- schicht aufgebracht werden, die opak, Licht reflektierend, Licht lenkend, die Lichtfarbe verändernd oder Licht streuend ausgebildet ist, oder die äußere Elektrodenschicht kann wenigstens bereichsweise opak, Licht reflektierend oder Licht streuend ausgebildet sein, oder in dem Hohlraum können zusätzliche Licht lenkende, Licht streuende, Licht reflektierende oder die Lichtfarbe verändernde Elemente angeordnet sein.
Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Leuchtmittels kann zur Schaffung des
Schichtaufbaus im Licht emittierenden Bereich des Rotationskörpers beispielsweise mindestens eine Schicht und/oder die nanoskaligen, lumineszenten Strukturen ausgebildet werden durch Thermolyse gasgeträgerter Vorläuferverbindungen in einem Schleppgasstrom an einer aufgeheizten Kontaktfläche und nachfolgendes Überleiten des die Thermolyseprodukte enthaltenden Gases über die gekühlte - bevorzugt bereits auf gleiche Weise mit vorbereitenden Schichten versehene - Trägeroberfläche. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematisch vereinfachte Schnittansicht durch ein Leuchtmittel gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung; Figur 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Detailausschnitts durch das Leuchtmittel gemäß Figur 1 ;
Figur 3 eine schematisch vereinfachte Schnittansicht durch ein Leuchtmittel gemäß einer zweiten alternativen beispielhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird auf Figur 1 Bezug genommen und anhand dieser wird eine beispielhafte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung erläutert. In diesem Beispiel hat das insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Leuchtmittel etwa die Form einer herkömmlichen Glühlampe. Somit ist ein als Hohlkörper ausgebildeter Rotationskörper vorhanden, der im Längsschnitt oval oder ellipsoid ist und sich in einem unteren Halsbereich im Querschnitt verjüngt. Dieser verjüngte Abschnitt wird in der vorliegenden Anmeldung als zylindrischer Bereich 22 bezeichnet und ist mit dem konvex gekrümmten birnenförmigen Hohlkörper in der Regel einstückig verbunden. Der Hohlkörper mit dem angeformten zylindrischen Bereich 22 kann beispielsweise aus Glas oder Kunststoff mittels bekannter Methoden geformt werden. An den zylindrischen Halsbereich 22 schließt sich dann ein Sockelbereich 20 an, der bei- spielsweis wie ein herkömmlicher Lampensockel als Schraubsockel, Stecksockel oder dergleichen ausgebildet sein kann.
Nach der Ausbildung des Hohlkörpers wird dieser mittels geeigneter Methoden auf seiner Innenseite mit den für die lichttechnische Funktion erforderlichen Schichten beschichtet. Man kann beispielsweise einen aus Glas bestehenden Träger 1 1 verwenden, der innenseitig mit einer ersten transparenten Elektrodenschicht 23 (siehe auch Figur 2) wie beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO) beschichtet ist. Auf der Innenseite des so beschichteten Trägers 1 1 wird eine Schicht oder Schichtanordnung 12 (mit mehreren Schichten) aufgebracht, die das Licht emittierende Material, beispielsweise OLED (organische LED-Schicht) enthält. Auf diese
Beschichtung wird wiederum innenseitig eine zweite Elektrodenschicht 13 aufgebracht, die in dem Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels die innerste Schicht der Schichtenfolge darstellt. Um den Anteil des von dem Hohlkörper nach außen abgestrahlten Lichts zu erhöhen, weist der Träger 1 1 außenseitig eine Licht auskoppelnde Schicht 14 auf. Diese Licht auskoppelnde Schicht 14 kann zum Beispiel eine Linsenfolie oder Prismenfolie sein, die aufgrund von Lichtstreuung das Licht aus der aus Glas oder Kunststoff bestehenden Träger- schicht auskoppelt.
In Figur 1 erkennt man weiterhin, dass der Hohlkörper in dem zylindrischen Bereich 22, (den man auch als Halsbereich bezeichnen könnte), eine verbleibende im Querschnitt beispielsweise runde Öffnung hat. Um die innenseitig auf den Träger aufgebrachte OLED-Schicht 12 gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff zu schützen, wird diese Öffnung im Halsbereich des Hohlkörpers gasdicht verschlossen, das heißt versiegelt. Zuvor kann in den Innenraum des Hohlkörpers ein Schutzgas eingefüllt werden. Das Verschließen der Öffnung geschieht mittels einer ersten Kontaktplatte 15, die passend in die Öffnung in dem Halsbereich des Hohlkörpers eingefügt wird. Diese erste Kontaktplatte 15 besteht beispielsweise aus Metall und wird nach dem Einfügen an ihrem äußeren Umfang ringsum mit dem Glaskörper des Hohlkörpers verlötet. Durch diese Lötverbindung wird eine gasdichte Verbindung am Umfang der Kontaktplatte 15 zwischen der Werkstoffpaarung Metall/Glas erzielt. Gleichzeitig kontaktiert die metallische Kontaktplatte 15 an ihrem äußeren Umfang die innere Elektrodenschicht 13 (Kathodenschicht), die sich bis in den Halsbereich des Hohlkörpers erstreckt und etwa in Höhe der Kontaktplatte 15 enden kann.
Wie man weiterhin in Figur 1 erkennt, ist im Abstand und etwa parallel zu der ersten Kontaktplatte 15 eine zweite metallische Kontaktplatte 17 angeordnet, die ebenfalls in die runde Öffnung im Halsbereich des Hohlkörpers eingefügt ist und weiter vom Mittelpunkt des birnen- förmigen Hohlraums des Hohlkörpers entfernt angeordnet ist, entsprechend dem Abstand zur ersten Kontaktplatte 15. Diese zweite Kontaktplatte 17 kontaktiert an ihrem äußeren Umfang die äußere Elektrodenschicht 23 (siehe auch Figur 2) (Anodenschicht aus ITO), die sich im Halsbereich des Hohlkörpers wie man sieht über die innere Elektrodenschicht 13 hinaus erstreckt.
Von der ersten Kontaktplatte 15 etwa rechtwinklig ausgehend erstreckt sich in etwa in axialer Richtung bezüglich des zylindrischen Bereichs 22 ein erster Kontaktstift bis zu dem Kontaktelement 21 im Sockelbereich des Leuchtmittels, wobei dieser Kontaktstift 16 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Kontaktplatte 15 und dem Kontaktelement 21 am Ende des Sockelbereichs 20 herstellt. Dieser erste Kontaktstift 16 ist durch die zweite Kontaktplatte 17 hindurch geführt, wobei in der Durchführung eine elektrische Isolierung gegen die zweite Kontaktplatte 17 vorgesehen ist. Von der zweiten Kontaktplatte 17 aus erstreckt sich zur dem Hohlraum abgewandten Seite hin ebenfalls ein Kontaktstift 18, der ein zweites Kontaktelement 19 im Sockelbereich 20 des Leuchtmittels kontaktiert. Wie bei einem herkömmlichen Leuchtmittel können die beiden Kontaktelemente 19 und 21 nach außen hin den elektrischen Kontakt zu einer Lampenfassung herstellen, in welche der Sockelbereich 20 des erfindungsgemäßen Leuchtmittels 10 eingeschraubt ist.
Figur 2 zeigt einen vergrößerten Detailausschnitt aus der Wandung des Hohlkörpers aus der man die Schichtenabfolge noch deutlicher erkennen kann. Es ist eine Trägerschicht 1 1 beispielsweise aus Glas vorhanden, auf der sich außenseitig die Licht auskoppelnde Schicht 14 befindet. Innenseitig ist die Trägerschicht 1 1 mit der ersten Elektrodenschicht 23 (beispielsweise Anodenschicht aus ITO) beschichtet. Daran schließt sich nach innen hin die OLED- Schicht 12 an, die selbst einen mehrschichtigen Aufbau haben kann. Schließlich schließt sich nach innen hin als innerste Schicht die zweite Elektrodenschicht 13 (Kathodenschicht) an. Die Lichtabgabe erfolgt wie in Figur 2 angedeutet durch den im Beispiel weitgehend transparenten Träger 1 1 hin durch die Licht auskoppelnde Schicht 14 nach außen, etwa in Richtung der Flächennormalen der gekrümmten Fläche des Hohlkörpers des Leuchtmittels 10.
Das Beispiel beschreibt exemplarisch ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel 10 mit vergleichsweise einfachem Aufbau. Der Schichtaufbau des Rotationskörpers kann selbstverständlich in beiden Ausführungsbeispielen wesentlich komplexer sein. Beispielsweise können zusätzlich zu den genannten Schichten p-dotierte Lochleitungsschichten (HTL), n-dotierte Elektronenleitungsschichten (ETL), energiereiche Strahlung reflektierende Schichten zum Schutz der Licht emittierenden Schicht gegen UV-Strahlung oder Schichten mit anderen optischen Funktionen, insbesondere lichtstreuende, lichtlenkende, reflektierende Schichten oder Schichten mit die Lichtfarbe verändernden Eigenschaften vorgesehen sein. Weiterhin können auch mehrere Schichten mit lumineszierenden nanoskaligen Strukturen vorhanden sein, die sich über die Fläche des Rotationskörpers oder auch nur bereichsweise überlappen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 3 eine beispielhafte alternative Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie man weiterhin in Figur 3 erkennt, ist der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Leuchtmittels ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auf die obige Beschreibung betreffend das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 wird insoweit Bezug genommen. Die erste obere Kontakt- platte 15 kann auch hier beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Diese Kontaktplatte kontaktiert an ihrem äußeren Umfang eine erste innere Elektrodenschicht 13 des Schichtaufbaus des als Rotationskörper ausgebildeten Leuchtmittels 10. Auch bei dieser Variante ist im Abstand und etwa parallel zu der ersten Kontaktplatte 15 eine zweite Kontaktplatte 17 angeordnet, die ebenfalls in die runde Öffnung im Halsbereich des Hohlkörpers eingefügt ist und weiter vom Mittelpunkt des birnenförmigen Hohlraums des Hohlkörpers entfernt angeordnet ist, entsprechend dem Abstand zur ersten Kontaktplatte 15. Diese zweite Kontaktplatte 17 kontaktiert an ihrem äußeren Umfang die äußere Elektrodenschicht 23 (siehe auch Figur 2) (Anodenschicht aus ITO), die sich im Halsbereich des Hohlkörpers wie man sieht über die innere Elektrodenschicht 13 hinaus erstreckt. Anders als bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht hier die zweite Kontaktplatte über- wiegend aus einem glasartigen oder keramischen Werkstoff. Lediglich in einem äußeren ringförmigen Randbereich 17 a besteht diese zweite Kontaktplatte aus einem metallischen Werkstoff. In der kleinen Abbildung rechts unten von Figur 3 ist die zweite Kontaktplatte 17 noch einmal in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Die Kontaktierung 16 für die erste Kontaktplatte 15 kann sich beispielsweise zentrisch durch die zweite Kontaktplatte 17 hin- durch erstrecken, wobei nicht unbedingt eine zusätzliche Isolierung notwendig ist, wenn die zweite Kontaktplatte 17 in diesem Bereich aus einem isolierenden Werkstoff besteht. Der ringförmige Randbereich 17 a kann bevorzugt durch Löten mit der äußeren Elektrodenschicht 23 leitend verbunden werden. Da hier eine gleichartige Werkstoffpaarung im Verbindungsbereich vorliegt, werden die thermo-mechanischen Spannungen im Verbindungsbe- reich verringert. Die Verbindung des glasartigen oder keramischen Bereichs der Kontaktplatte 17 mit dem metallischen Randbereich 17 a kann ebenfalls beispielsweise durch Lötverbindung vorab hergestellt werden, bevor die Kontaktplatte 17 eingefügt wird, was den Vorteil hat, dass die Verbindung nicht in räumlicher Nähe zu dem Schichtaufbau des Leuchtmittels hergestellt wird und es folglich dort nicht zu einer Erwärmung kommt.
Von der ersten Kontaktplatte 15 etwa rechtwinklig ausgehend erstreckt sich auch bei dieser Ausführungsvariante in etwa in axialer Richtung bezüglich des zylindrischen Bereichs 22 ein Kontaktstift bis zu dem Kontaktelement 21 im Sockelbereich des Leuchtmittels, wobei der Kontaktstift 16 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Kontaktplatte 15 und einem Gleichstromregler 24 herstellt, welcher wiederum mit dem Kontaktelement 21 am Ende des Sockelbereichs 20 und mit dem Kontaktelement 19 im Gewindebereich der Fassung, also den Wechselstromkontakten des Leuchtmittels in elektrischem Kontakt steht. Von dem Gleichstromregler 24 aus gehen außerdem wie man in Figur 3 sieht elektrische Verbindungen zu dem ringförmigen metallischen Randbereich 17 a der zweiten Kontaktplatte 17
Wie bei einem herkömmlichen Leuchtmittel können auch bei dieser Variante die beiden Kontaktelemente 19 und 21 nach außen hin den elektrischen Kontakt zu einer Lampenfassung herstellen, in welche der Sockelbereich 20 des erfindungsgemäßen Leuchtmittels 10 eingeschraubt ist und somit Wechselstrom aus dem Netz aufnehmen, welcher dann mittels des Gleichstromreglers 24 in Gleichstrom zur Versorgung der Kontaktplatte 15 und des Randbereichs 17 a der Kontaktplatte 17 umgewandelt wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Leuchtmittel
1 1 Trägerschicht
12 Licht emittierende Schicht
13 Kathodenschicht
14 Licht auskoppelnde Schicht
15 erste Kontaktplatte
16 Kontaktstift
17 zweite Kontaktplatte
17 a äußerer Randbereich
18 zweiter Kontaktstift
19 erstes Kontaktelement im Fassungsbereich
20 Sockelbereich
21 zweites Kontaktelement
22 zylindrischer Bereich (Halsbereich)
23 Anodenschicht
24 Gleichstromregler

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1 . Leuchtmittel, umfassend einen Hohlkörper, welcher, aufgebracht auf die Innenseite einer formstabilen Rotationsfläche, oder in der Rotationsfläche selbst eine Schicht oder Schicht- anordnung aufweist mit wenigstens einer Licht emittierenden Schicht, wenigstens einer ersten Elektrodenschicht und wenigstens einer zweiten Elektrodenschicht, wobei weiterhin Mittel zur Kontaktierung der Elektrodenschichten des Leuchtmittels vorgesehen sind sowie Mittel zum gasdichten Verschließen des Hohlkörpers,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kontaktierung der Elektrodenschichten des Leuchtmittels eine in einen zylindrischen Bereich (22) des Hohlkörpers eingepasste sich über den Querschnitt dieses zylindrischen Bereichs erstreckende erste Kontaktplatte (15) umfassen, die an ihrem Umfang die erste Elektrodenschicht (13) kontaktiert.
2. Leuchtmittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kontaktierung der Elektrodenschichten mindestens eine in axialem Abstand zu der ersten Kontaktplatte angeordnete zweite Kontaktplatte (17) umfassen, die sich ebenfalls über den Querschnitt des zylindrischen Bereichs des Hohlkörpers erstreckt und an ihrem Umfang eine zweite Elektrodenschicht (23) kontaktiert.
3. Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktplatte (15) und/oder die zweite Kontaktplatte (17) jeweils eine dem Querschnitt des zylindrischen Bereichs (22) entsprechende Öffnung des Hohlkörpers gasdicht verschließt.
4. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktplatte (15) und/oder die zweite Kontaktplatte (17) aus einem metallischen
Werkstoff besteht und an ihrem Umfang mit dem zylindrischen Bereich (22) des Hohlkörpers verlötet ist.
5. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktplatte (15) und/oder die zweite Kontaktplatte (17) aus Glas oder einem keramischen
Werkstoff besteht bis auf einen äußeren Randbereich, der einen metallischen Werkstoff um- fasst oder aus einem metallischen Werkstoff besteht, wobei dieser äußere Randbereich die erste Elektrodenschicht (13) oder die zweite Elektrodenschicht (23) kontaktiert.
6. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der zylindrische Bereich (22) des Hohlkörpers aus Glas, einem glasartigen oder einem keramischen Werkstoff besteht.
7. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper eine Kolbenform, Kerzenform oder Birnenform aufweist und der zylindrische Bereich (22) ein im Querschnitt verjüngter Halsbereich des Hohlkörpers ist.
8. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper eine im wesentlichen zylindrische Form oder Röhrenform aufweist und der zylindrische Bereich ein zu verschließender Bereich an einem Ende oder an beiden Enden des Hohlkörpers ist.
9. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierende Schicht (12) des Hohlkörpers eine organische Leuchtdiodenschicht (OLED) und/oder nanoskalige Licht emittierende Strukturen, insbesondere Quantendots um- fasst.
10. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktstift (16), der mit der ersten Kontaktplatte (15) elektrisch leitend verbunden ist, sich durch die zweite Kontaktplatte (17) hindurch etwa in axialer Richtung des zylindrischen Bereichs (22) erstreckt, wobei der Durchgangsbereich gegenüber der zweiten Kon- taktplatte elektrisch isoliert ist.
1 1 . Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kontaktstift (16) von der ersten Kontaktplatte (15) ausgehend zu einem von außen kon- taktierbaren ersten Kontaktelement (21 ) in einem Sockelbereich (20) des Leuchtmittels (10) hin erstreckt.
12. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Kontaktstift (18) vorgesehen ist, der mit der zweiten Kontaktplatte (17) elektrisch leitend verbunden ist und sich von der dem Hohlkörper abgewandten Seite der zweiten Kontaktplatte ausgehend zu einem von außen kontaktierbaren zweiten Kontaktelement (19) in einem Sockelbereich (20) des Leuchtmittels hin erstreckt.
13. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktplatte (15) eine etwa in ihrem Bereich endende innere Elektrodenschicht (13) des Leuchtmittels kontaktiert und die zweite Kontaktplatte (17) eine sich in dem zylindrischen Bereich (22) des Hohlkörpers über die innere Elektrodenschicht (13) hinaus erstreckende äußere Elektrodenschicht (23) des Hohlkörpers kontaktiert.
14. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtmittels, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte, dass zunächst ein Hohlkörper aus Glas, Kunststoff, Keramik, Metall, einer Kombination dieser Materialien oder einem anderen geeigneten Material hergestellt wird, der bis auf eine oder mehrere im Verhältnis zur Oberfläche des Hohlkörpers verhältnismäßig kleine Öffnungen geschlossen ist, dass im nächsten Arbeitsschritt die als Träger (1 1 ) dienende Innenseite des Hohlkörpers mit einer oder mehreren Licht emittierenden Schichten (12, 13, 23) versehen wird und dass schließlich die verbleibende^) Öffnung(en) des Hohlkörpers mittels wenigstens einer Kontaktplatte (15, 17) gasdicht verschlossen wird.
15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper mindestens im Bereich seiner Öffnung aus Glas, einem glasartigen oder keramischen Werkstoff besteht und wenigstens eine aus einem metallischen Werkstoff bestehende Kontaktplatte (15, 17) an ihrem Umfang mit dem Innenumfang des Hohlkörpers im Bereich der Öffnung verlötet wird.
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