WO2014090602A1

WO2014090602A1 - Flächenlichtsystem

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Publication number: WO2014090602A1
Application number: PCT/EP2013/075115
Authority: WO
Inventors: Karsten Diekmann; Christoph Gärditz; Christian Kristukat; Stefan GSCHLÖSSL; Benjamin Claus Krummacher; Jörg FARRNBACHER; Kilian REGAU
Original assignee: Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-06-19
Also published as: CN104854394B; KR20150095767A; CN104854394A; US9651203B2; DE102012223162B4; US20150338029A1; DE102012223162A1

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform umfasst das Flächenlichtsystem (1) einen Systemträger (2) mit einer Trägerfrontseite (20). Mehrere organische Leuchtdioden (3) sind an der Trägerfrontseite (20) in einem regelmäßigen Raster angeordnet. Eine Treiberelektronik (4) ist an oder in dem Systemträger (2) angebracht. Das Flächenlichtsystem (1) ist als eine einzige Einheit handhabbar und montierbar.

Description

Beschreibung

FlächenlichtSystem Es wird ein Flächenlichtsystem angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Flächenlichtsystem anzugeben, das mit wenig Aufwand montierbar ist. Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Flächenlichtsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche . Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das

Flächenlichtsystem einen Systemträger. Der Systemträger weist eine Trägerfrontseite sowie eine dieser gegenüberliegende Rückseite auf. Bei dem Systemträger handelt es sich bevorzugt um die das Flächenlichtsystem mechanisch tragende und

mechanisch stützende Komponente. Es ist möglich, dass mittels des Systemträgers das Flächenlichtsystem mechanisch

selbsttragend und mechanisch stabil ist und dass keine weiteren mechanisch tragenden Komponenten nötig sind.

Beispielsweise biegt sich das Flächenlichtsystem aufgrund des Systemträgers im bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht oder nicht signifikant durch. Alternativ hierzu kann der Systemträger auch mechanisch flexibel, etwa als Folie, ausgeführt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das

Flächenlichtsystem mehrere organische Leuchtdioden auf. Die organischen Leuchtdioden beinhalten insbesondere jeweils zumindest eine organische, zu einer Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Schicht, wobei diese aktive Schicht bevorzugt gekapselt ist. Zu einer Kapselung der organischen Leuchtdioden dienen insbesondere Trägerplatten, zwischen denen sich die organische, mindestens eine aktive Schicht befindet. Die beiden Trägerplatten sind etwa durch eine

Verkapselungsmasse miteinander verbunden. Es kann sich bei den organischen Leuchtdioden um einzeln elektrisch

ansteuerbare, vor der Montage separat handhabbare Bauteile handeln, die an dem Systemträger befestigt sind.

Bei der aktiven Schicht handelt es sich um einen insbesondere zusammenhängenden Bereich, in dem eine

Ladungsträgerrekombination stattfindet. Die aktive Schicht kann mehrere übereinander angeordnete Teilbereiche aufweisen, die zur Erzeugung von Strahlung verschiedener Wellenlängen gestaltet sind und in denen jeweils eine

Ladungsträgerrekombination stattfindet. Weist die Leuchtdiode mehrere aktive Schichten auf, so befindet sich zwischen benachbarten aktiven Schichten, entlang einer Stapelrichtung, zum Beispiel eine Elektrode oder eine

Ladungsträgererzeugungsschicht, englisch Charge generation layer oder kurz CGL .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die organischen Leuchtdioden in einem regelmäßigen Raster an der

Trägerfrontseite angeordnet. Bevorzugt sind die Leuchtdioden matrixartig in Spalten und Zeilen angebracht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet das

Flächenlichtsystem mindestens eine Treiberelektronik. Die Treiberelektronik ist dazu eingerichtet, die organischen

Leuchtdioden mit einer passenden elektrischen Spannung und mit einem passenden elektrischen Strom zu versorgen und/oder die organischen Leuchtdioden gezielt anzusteuern. Beispielsweise handelt es sich bei der Treiberelektronik um ein Vorschaltgerät , das eine 230 V-Netzspannung oder eine 110 V-Netzspannung in eine an die organischen Leuchtdioden angepasste Gleichspannung umwandelt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die

Treiberelektronik an oder in dem Systemträger angebracht. Beispielsweise ist die Treiberelektronik an der Rückseite des Systemträgers befestigt. Ebenso kann es sich bei der

Treiberelektronik um eine etwa mittels Spritzgießen in dem Systemträger integrierte Komponente handeln. Derartige

Bauteile werden auch als Molded Interconnect Devices, kurz MID, bezeichnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das

Flächenlichtsystem als eine einzige Einheit handhabbar und montierbar. Mit anderen Worten braucht dann das

Flächenlichtsystem bei einer Montage nicht aus mehreren, verschiedenen Komponenten zusammengesetzt werden. Es ist das Flächenlichtsystem als Ganzes mechanisch befestigbar und als Ganzes elektrisch anschließbar.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst das

Flächenlichtsystem einen Systemträger mit einer

Trägerfrontseite. Mehrere organische Leuchtdioden sind an der Trägerfrontseite in einem regelmäßigen Raster angeordnet. Eine Treiberelektronik ist an oder in dem Systemträger angebracht. Das Flächenlichtsystem ist als eine einzige

Einheit handhabbar und montierbar.

Organische Leuchtdioden sind in der Regel flächig

ausgestaltet und weisen eine vergleichsweise geringe

Flächenleuchtdichte auf, bezogen beispielsweise auf anorganische Leuchtmittel wie Glühlampen oder

Halbleiterleuchtdioden. Um mittels organischer Leuchtdioden eine hinreichende Beleuchtungsstärke zu erzielen, sind relativ große Flächen mit organischen Leuchtdioden zu

versehen.

Dies ist bei herkömmlichen Leuchtdioden, die beispielsweise als so genannte Lichtkacheln geformt sind, jedoch mit einem verhältnismäßig großen Aufwand bei der Montage der einzelnen Leuchtdioden verbunden. Mit dem angegebenen

Flächenlichtsystem sind auch großflächige

Beleuchtungseinrichtungen mit organischen Leuchtdioden effizient handhabbar und, insbesondere zu Zwecken der

Allgemeinbeleuchtung, einfach montierbar. Bei dem

Flächenlichtsystem handelt es sich insbesondere um ein so genanntes Plug-and-Play-System, das etwa in bestehende

Gebäudearchitekturen eingegliedert werden kann und bevorzugt als Ganzes austauschbar ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das

Flächenlichtsystem eine oder mehrere Abdeckschichten. Die mindestens eine Abdeckschicht erstreckt sich bevorzugt zusammenhängend an einer dem Systemträger abgewandten Seite über mindestens einen Teil der Leuchtdioden oder über alle Leuchtdioden. Es ist möglich, dass über die Abdeckschicht die organischen Leuchtdioden, zusätzlich zu dem Systemträger, mechanisch integriert sind. Insbesondere sind durch den

Systemträger und durch die Abdeckschicht zwei Komponenten des Flächenlichtsystems gebildet, zwischen denen sich alle

Leuchtdioden befinden. Bevorzugt ist durch die Abdeckschicht eine Lichtaustrittsfläche des Flächenlichtsystems realisiert. Es kann durch die Abdeckschicht eine einzige, ununterbrochene und zusammenhängende Lichtaustrittsfläche realisiert sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht die Abdeckschicht mindestens stellenweise in unmittelbarem Kontakt zu den

Leuchtdioden. Beispielsweise ist die Abdeckschicht direkt auf als Verkapselung dienende Glasplatten der einzelnen

Leuchtdioden aufgebracht. Ein Brechungsindex der

Abdeckschicht unterscheidet sich von einer Komponente der Leuchtdioden, die die Abdeckschicht berührt, bevorzugt um höchstens 0,2 oder um höchstens 0,1. Hierdurch ist eine effiziente Lichtauskopplung aus den Leuchtdioden heraus in die Abdeckschicht hinein erreichbar.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die

Abdeckschicht einen oder mehrere Vergusskörper oder besteht aus einem oder mehreren Vergusskörpern. Die Leuchtdioden sind beispielsweise in den Vergusskörper eingebettet. Der

Vergusskörper befindet sich insbesondere auch an lateralen Begrenzungsflächen der Leuchtdioden. Bevorzugt ist die

Abdeckschicht aus einem einstückigen, alle Leuchtdioden gemeinsam umgebenden Vergusskörper gebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der

Vergusskörper mindestens eine Beimengung und/oder mindestens eine Strukturierung zu einer Einstellung von optischen

Eigenschaften der Abdeckschicht. Beispielsweise sind dem Vergusskörper Streupartikel zu einer verbesserten

Lichtauskopplung beigegeben. Der Vergusskörper kann ebenso Pigmente zu einer Filterung von Strahlungsanteilen,

beispielsweise von ultravioletter Strahlung aus den

Leuchtdioden oder aus dem Sonnenlicht, beinhalten. Außerdem können Farbpigmente dem Vergusskörper beigegeben sein, um einen bestimmten Farbeindruck im angeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand des Flächenlichtsystems zu vermitteln .

Alternativ oder zusätzlich zu Streupartikeln kann über ein Einprägen eine Mikrolinsenstruktur und/oder eine

Oberflächenaufrauung in den Vergusskörper erzeugt sein.

Hierdurch ist eine verbesserte Lichtauskopplung und/oder eine Direktionalisierung der emittierten Strahlung erzielbar.

Ebenfalls über ein Einprägen, englisch embossing, können auch kundenspezifische Muster erstellt sein, die als Logos oder Icons zu Marketingzwecken einsetzbar sind. Die Vergussmasse ist beispielsweise aus einem Harz und/oder einem Silikon geformt . Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die

Abdeckschicht mindestens eine Folie oder besteht aus einer oder mehreren Folien. Entsprechend dem Vergusskörper kann die Folie eine Beimengung und/oder eine Strukturierung zu einer Einstellung von optischen Eigenschaften der Abdeckschicht enthalten. Eine Folie kann mit einem Vergusskörper auch kombiniert sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das

Flächenlichtsystem zwei oder mehr als zwei elektrische

Anschlussstellen. Die elektrischen Anschlussstellen sind zu einer elektrischen, externen Kontaktierung des

Flächenlichtsystems eingerichtet. Beispielsweise sind die Anschlussstellen durch eine Steckverbindung, etwa für eine Steckdose, gebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Flächenlichtsystems ist mindestens ein Teil der Leuchtdioden oder sind alle

Leuchtdioden elektrisch in Serie geschaltet. Alternativ ist es möglich, dass ein Teil der Leuchtdioden oder alle

Leuchtdioden elektrisch parallel geschaltet sind. Bevorzugt liegt jedoch eine Serienschaltung vor. Es kann sein, dass Leuchtdioden einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Systemträger um eine metallische Trägerplatte oder es umfasst der Systemträger eine metallische Trägerplatte. Zum Beispiel ist die Trägerplatte eine Kupferplatte oder eine

Aluminiumplatte. Eine Dicke der Trägerplatte liegt

beispielsweise bei mindestens 0,5 mm oder bei mindestens 1 mm und/oder bei höchstens 3 mm oder höchstens 2 mm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich an der der Trägerfrontseite gegenüberliegenden Rückseite des

Systemträgers eine Verdrahtungsebene für eine elektrische Verschaltung der Leuchtdioden. Die Verdrahtungsebene kann durch Kabel, die benachbarte Leuchtdioden verbinden, oder auch durch eine Strukturierung zu Leiterbahnen einer an der Rückseite befindlichen Schicht gebildet sein. Die

Verdrahtungsebene ist beispielsweise durch elektrische

Durchkontaktierungen mit elektrischen Anschlüssen der

organischen Leuchtdioden verbunden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Systemträger eine Trägerplatte aus einem elektrisch isolierenden Material auf oder besteht hieraus. Die Trägerplatte ist dann

beispielsweise aus einem Kunststoff, einem Verbundkunststoff und/oder einer Keramik geformt. Es ist möglich, dass auf die Trägerplatte oder in der Trägerplatte elektrische

Leiterbahnen zur Verschaltung der Leuchtdioden erzeugt sind. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Systemträger mehrere metallische Flächenelemente auf. Die Flächenelemente sind beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium geformt. Es können die Flächenelemente sowohl zu einer elektrischen

Kontaktierung der Leuchtdioden als auch zu einer Kühlung der Leuchtdioden, also als Kühlkörper, geformt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich die

Flächenelemente zwischen der Trägerplatte und den

Leuchtdioden. Die Leuchtdioden sind dann über die

Flächenelemente mittelbar an der Trägerplatte befestigt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind jedem der

Flächenelemente zwei oder mehr als zwei der Leuchtdioden zugeordnet. Einzelne, randständige Flächenelemente oder

Flächenelemente am Ende und am Beginn einer elektrischen Serienschaltung sind optional nur genau einer der

Leuchtdioden zugeordnet. Das entsprechende Flächenelement und die zugeordnete Leuchtdiode können, in Draufsicht auf die Trägerfrontseite gesehen, einander überlappen und sich zumindest teilweise überdecken. Eine elektrische Verschaltung der Leuchtdioden untereinander ist dann bevorzugt einzig über die Flächenelemente realisiert. Es sind zumindest zwei der Flächenelemente bevorzugt elektrisch unmittelbar mit der Treiberelektronik verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist wenigstens ein Teil der Flächenelemente in Draufsicht auf die

Trägerfrontseite gesehen eine gabelförmige Gestalt auf.

Gabelförmig kann bedeuten, dass die Flächenelemente jeweils ein Basisstück, entsprechend einem Griff einer Gabel, aufweisen, wobei von dem Basisstück aus sich zwei oder mehr als zwei Zinken erstrecken. Im Vergleich zu dem Basisstück weisen die Zinken bevorzugt eine geringere Breite auf, beispielsweise höchstens 25 % der Breite des Basisstücks.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ragt das Basisstück von einem der Flächenelemente zwischen die Zinken eines weiteren der Flächenelemente hinein. Das hineinragende Basisstück ist bevorzugt mit einer Elektrode der zugeordneten organischen Leuchtdiode verbunden und die Zinken des weiteren

Flächenelements sind bevorzugt mit einer weiteren Elektrode der zugeordneten Leuchtdiode verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt ein Füllfaktor der Flächenelemente, in Draufsicht gesehen und bezogen auf einen Flächeninhalt der Trägerfrontseite, mindestens 70 % oder mindestens 80 % oder mindestens 90 %. Ein Abstand benachbarter Flächenelemente, in Richtung parallel zur

Trägerfrontseite, liegt zum Beispiel bei mindestens 0,2 mm oder bei mindestens 0,5 mm und/oder bei höchstens 3 mm oder bei höchstens 2,5 mm oder bei höchstens 2 mm. Der Abstand in lateraler Richtung zwischen benachbarten Flächenelementen ist insbesondere abhängig von der Betriebsspannung, mit der die organischen Leuchtdioden betrieben werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Leuchtdioden irreversibel und dauerhaft an dem Systemträger angebracht. Dies kann bedeuten, dass sich die Leuchtdioden im

bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht von dem Systemträger lösen. Die Leuchtdioden sind dann zum Beispiel nicht zerstörungsfrei von dem Systemträger lösbar. In diesem Fall ist es nicht vorgesehen, defekte Leuchtdioden von dem Systemträger lösen zu können und durch funktionierende Leuchtdioden zu ersetzen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Leuchtdioden auf den Systemträger aufgeklebt oder angeklemmt. Ebenso können die Leuchtdioden angelötet sein, punktuell oder ganzflächig. Es ist möglich, dass die Leuchtdioden etwa über Federkontakte oder Klemmkontakte an dem Systemträger

aufgepresst sind und dass sich zwischen den Leuchtdioden und dem Systemträger kein weiteres Verbindungsmittel wie ein Kleber oder ein Lot befindet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erscheinen die

Leuchtdioden, in Draufsicht auf das Flächenlichtsystem gesehen und außerhalb des Betriebs des Flächenlichtsystems, diffus reflektierend und nicht spiegelnd. Es ist möglich, dass das Flächenlichtsystem milchig-trüb erscheint. Eine Färbung des Flächenlichtsystems im Bereich der Leuchtdioden kann weiß sein. Über Pigmente, etwa in der Abdeckschicht , kann eine hiervon abweichende Färbung des Flächenlichtsystems in abgeschaltetem Zustand realisiert sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das

Flächenlichtsystem eine Anordnung von mindestens 2 x 2 oder von mindestens 3 x 3 der Leuchtdioden auf. Alternativ oder zusätzlich sind die Leuchtdioden in einem Raster von

höchstens 8 x 8 oder 6 x 6 angeordnet. Abweichend hiervon ist es auch möglich, dass die Leuchtdioden in einem Streifen angeordnet sind, also in einer Anordnung von beispielsweise mindestens 1 x 2 und/oder von höchstens 1 x 10.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine Gesamtdicke des Flächenlichtsystems, in Richtung senkrecht zur

Trägerfrontseite, bei mindestens 3 mm oder bei mindestens 4 mm oder bei mindestens 5 mm. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Gesamtdicke höchstens 30 mm oder höchstens 20 mm oder höchstens 15 mm. Entsprechende Werte können für die Dicke des Flächenlichtsystems gelten, wenn die

Treiberelektronik für die Dicke unberücksichtigt bleibt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine laterale Abmessung des Flächenlichtsystems, in Draufsicht auf die Trägerfrontseite gesehen, bei mindestens 0,3 m x 0,3 m oder bei mindestens 0,3 m x 0,5 m. Alternativ oder zusätzlich liegt die laterale Abmessung bei höchstens 1,2 m x 1,2 m oder bei höchstens 0,9 m x 0,9 m.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Leuchtdioden laterale Abmessungen von mindestens 0,1 m x 0,1 m oder von mindestens 0,18 m x 0,18 m auf, in Draufsicht auf die

Trägerfrontseite gesehen. Die lateralen Abmessungen können alternativ oder zusätzlich höchstens 0,4 m x 0,4 m oder höchstens 0,35 m x 0,35 m betragen. Bevorzugt weisen alle Leuchtdioden, in Draufsicht auf die Trägerfrontseite gesehen, den gleichen Grundriss auf. Abweichend hiervon kann das

Flächenlichtsystem Leuchtdioden mit unterschiedlichen

Grundrissen, in Draufsicht gesehen, beinhalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine über das Flächenlichtsystem gemittelte Leuchtdichte im

bestimmungsgemäßen Gebrauch bei mindestens 2500 cd/qm oder bei mindestens 3000 cd/qm oder bei mindestens 3800 cd/qm. Hierzu können organische Leuchtdioden Verwendung finden, die je mehrere organische, zu einer Strahlungserzeugung

vorgesehene aktive Schichten umfassen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind den Leuchtdioden entlang einer Hauptabstrahlrichtung, insbesondere senkrecht zur Trägerfrontseite, Facetten nachgeordnet. Die Facetten sind zu einer Entblendung eingerichtet. Es können die

Facetten, in Draufsicht gesehen, kastenförmig oder

gitterförmig geformt sein. Die Facetten sind zum Beispiel reflektierende Platten, die quer, insbesondere senkrecht zur Trägerfrontseite orientiert sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform verlaufen die Facetten, in Draufsicht auf die Trägerfrontseite gesehen und bevorzugt im Rahmen der Herstellungstoleranzen, deckungsgleich mit Rändern oder äußeren Kanten der einzelnen Leuchtdioden. Eine Rasterung der Leuchtdioden kann somit einer Rasterung der Facetten entsprechen.

Nachfolgend wird ein hier beschriebenes Flächenlichtsystem unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Es zeigen:

Figuren 1 bis 6 schematische Darstellungen von

Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen

Flächenlichtsystemen .

In Figur 1A ist in einer schematischen Draufsicht und in Figur 1B in einer schematischen Schnittdarstellung ein

Ausführungsbeispiel eines Flächenlichtsystems 1 gezeigt.

Das Flächenlichtsystem 1 umfasst einen Systemträger 2. Der Systemträger 2 ist beispielsweise durch einen Metallträger und/oder durch einen Kunststoffträger gebildet, an dem elektrische Leiterbahnen geformt sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die elektrischen Leiterbahnen in Figur 1 nicht gezeichnet.

An einer Trägerfrontseite 20 sind mehrere organische

Leuchtdioden 3 angebracht, gemäß Figur 1A in einem Raster von 3 x 3. Außenmaße der organischen Leuchtdioden 3 betragen beispielsweise 118 mm x 118 mm, 197 mm x 197 mm oder 297 mm x 297 mm, entsprechend einem Rastermaß von 120 mm, 200 mm oder 300 mm. Anders als dargestellt können auch lineare

Anordnungen mit zwei, drei, vier oder auch zehn Leuchtdioden 3 realisiert sein oder Anordnungsraster von beispielsweise 5 x 5 oder 2 x 2 oder 2 x 4 oder 3 x 6 der Leuchtdioden 3.

Bevorzugt weist das Flächenlichtsystem 1 ein resultierendes Flächenmaß auf, das standardisiert ist. Das resultierende Flächenmaß beträgt beispielsweise 600 mm x 600 mm. Eine

Hauptabstrahlrichtung x der Leuchtdioden 3 und des

Flächenlichtsystems 1 ist bevorzugt senkrecht zu der

Trägerfrontseite 20 orientiert.

An einer Rückseite 29 des Systemträgers 2 befindet sich eine Treiberelektronik 4. Bei der Treiberelektronik 4 handelt es sich beispielsweise um ein elektronisches Vorschaltgerät. Anders als dargestellt, kann die Treiberelektronik 4, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, als so genanntes Molded Interconnect Device gestaltet sein. Das Vorschaltgerät kann mit einem Verpolungsschutz versehen sein. Eingangsseitig ist die Treiberelektronik 4 beispielsweise für eine Wechselspannung im Bereich von 100 V bis 240 V

eingerichtet. Durch die Treiberelektronik 4 kann ein

Gleichstrom erzeugt werden, der eine an die Schaltung der Leuchtdioden 3 angepasste Spannung aufweist. Pro organischer Leuchtdiode 3 ist beispielsweise eine Spannung von ungefähr 7 V oder 11 V vorzusehen, abhängig von der Anzahl von aktiven Schichten in den organischen Leuchtdioden 3. Beispielsweise liegt der zur Verfügung gestellte Strom für die organischen Leuchtdioden 3 bei mindestens 0,1 A und/oder bei höchstens 1,5 A, abhängig von einer Fläche der organischen Leuchtdioden 3, in Draufsicht gesehen. Je nach der Anzahl der organischen Leuchtdioden 3 liegt die von der Treiberelektronik 4

bereitgestellte Spannung beispielsweise bei mindestens 25 V oder bei mindestens 60 V und/oder bei höchstens 300 V oder bei höchstens 120 V.

Die nicht gezeichneten Leiterbahnen zur elektrischen

Versorgung der organischen Leuchtdioden 3 sind an die

Spannungswerte und an die Stromwerte entsprechend anzupassen. Bevorzugt erfolgt eine Umwandlung von Wechselstrom in

Gleichstrom zentral in der Treiberelektronik 4. Die einzelnen organischen Leuchtdioden 3 sind bevorzugt frei von einer Zusatzelektronik wie Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler.

Optional, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, weist das Flächenlichtsystem 1 eine Abdeckschicht 5 auf. Die Abdeckschicht 5 ist beispielsweise durch einen Verguss und/oder durch eine Folie realisiert. Die Abdeckschicht 5 steht stellenweise in unmittelbarem Kontakt zu den

Leuchtdioden 3. Ein Zwischenraum zwischen benachbarten

Leuchtdioden 3 kann von der Abdeckschicht 5 ausgefüllt sein. Die Abdeckschicht 5 kann laterale Begrenzungsflächen der Leuchtdioden 3 teilweise oder vollständig bedecken.

Bevorzugt weist die Abdeckschicht 5 mindestens eine

Beimengung und/oder eine nicht dargestellte Strukturierung auf, etwa zur Verbesserung einer Lichtauskoppeleffizienz oder zum Schutz vor ultravioletter Strahlung. Entsprechende

Strukturierungen wie Mikrooptiken können als

Entblendungsmaßnahmen in einer

Allgemeinbeleuchtungsanwendung, beispielsweise zur

Beleuchtung von Büros, dienen.

In Figur 2 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des Flächenlichtsystems 1 gezeigt. Der Systemträger 2 weist eine Trägerplatte 23 auf. Die Trägerplatte 23 ist aus einem Metall geformt und

bevorzugt mit einer nicht gezeichneten, elektrisch

isolierenden Schicht belegt, etwa einem Lack. An einer den organischen Leuchtdioden 3 zugewandten Seite kann auf der Trägerplatte 23 eine Wärmekontaktschicht, beispielsweise in Form einer Graphitfolie, angebracht sein.

Die organischen Leuchtdioden 3 sind über Befestigungsbügel 65 von Klemmkontakten oder von Federkontakten an dem

Systemträger 2 befestigt. Zwischen den Leuchtdioden 3 und der Trägerplatte 23 befindet sich kein weiteres

Verbindungsmittel .

In der Trägerplatte 23 sind Durchkontaktierungen 69

ausgebildet. Durch die Durchkontaktierungen 69 hindurch können die Befestigungsbügel 65 untereinander über eine

Verdrahtung 63 miteinander verbunden werden. Die Verdrahtung 63 ist in Figur 2 nur stark vereinfacht gezeichnet, die

Treiberelektronik 4 ist in Figur 2 nicht dargestellt.

Alternativ zu der Verdrahtung 63 können an dem Systemträger 2 Leiterbahnen geformt sein. Anders als gezeichnet ist es möglich, dass die Befestigungsbügel 65 eine dem Träger 2 abgewandte Seite der Leuchtdioden 3 oder die nicht gezeichnete Abdeckschicht 5 nicht überragen.

In Figur 3A ist links in einer schematischen Unteransicht und rechts in einer schematischen Schnittdarstellung eine

organische Leuchtdiode 3 für hier beschriebene

Flächenlichtsysteme 1 schematisch dargestellt. Die

Leuchtdiode 3 weist zwei Träger 35 auf, zwischen denen eine organische Schichtenfolge mit einer Strahlungserzeugenden aktiven Schicht 30 angebracht ist. Die beiden Träger 35 sind über eine Verkapselung 36 miteinander verbunden. An einem der Träger 35 befinden sich Elektroden 31, 32. Eine Abstrahlseite der Leuchtdiode 3 liegt den Elektroden 31, 32 bevorzugt gegenüber. Die Elektroden 31, 32 sind streifenförmig an

Rändern von einem der Träger 35 angebracht.

Es ist die Leuchtdiode 3 jeweils mit einem quadratischen Grundriss gezeichnet. Abweichend hiervon können, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, auch Leuchtdioden 3 mit anderen Geometrien eingesetzt werden. Auch die Elektroden 31, 32 an dem Träger 35 können abweichend von der Darstellung gemäß Figur 3A gestaltet sein. Eine Dicke der Leuchtdioden 3 liegt beispielsweise bei mindestens 1,5 mm oder bei

mindestens 2,5 mm und/oder bei höchstens 5 mm oder bei höchstens 4 mm.

In Figur 3B ist eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Flächenlichtsystems 1 gezeigt. In Figur 3C ist eine Anordnung der Leuchtdioden 3 dargestellt und in Figur 3D der Systemträger 2 in einer

Draufsicht auf die Trägerfrontseite 20. In Figur 3E ist der Systemträger 2 zusammen mit den Leuchtdioden 3 schematisch illustriert . Der Systemträger 2 umfasst die Trägerplatte 23 sowie mehrere Flächenelemente 26. Die Trägerplatte 23 ist beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem Kunststoff erbundwerkstoff geformt. Eine Dicke der Trägerplatte 23 beträgt hierbei beispielsweise mindestens 2 mm oder mindestens 3 mm und/oder höchstens 5 mm oder höchstens 4 mm. Zwischen den Leuchtdioden 3 und der Trägerplatte 23 befinden sich die Flächenelemente 26, die aus einem Metall oder einer Keramik geformt sind. Bis auf randständige Flächenelemente 26a, 26e sind jedem der

Flächenelemente 26b, 26c, 26d genau zwei der Leuchtdioden 3 elektrisch und räumlich zugeordnet, siehe Figur 3E . Die

Leuchtdioden 3 sind allesamt gleich orientiert. Über die Flächenelemente 26 sind die Leuchtdioden 3

elektrisch in Reihe geschaltet. Zentrale Flächenelemente 26b, 26d weisen je ein Basisstück 28 und Zinken 27 auf. Diese Flächenelemente 26b, 26d sind stimmgabelartig geformt, in Draufsicht auf die Trägerfrontseite 20 gesehen. Über die randständigen Flächenelemente 26c sind benachbarte Zeilen miteinander elektrisch verbunden. Die zentralen

Flächenelemente 26b, 26d in benachbarten Zeilen sind

antiparallel zueinander ausgerichtet und ansonsten gleich geformt, in Draufsicht gesehen.

Die beiden ersten Elektroden 31, siehe die Figuren 3C und 3D, kommen jeweils auf den Zinken 27 zu liegen. Die beiden zweiten Elektroden 32 sind jeweils mit den Basisstücken 28 elektrisch verbunden. Durch eine entsprechende Formung der Flächenelemente 26 ist eine nahezu flächenfüllende Anordnung der Flächenelemente 26 auf der Trägerfrontseite 20 erzielbar. Die Flächenelemente 26 dienen zu einer thermischen und elektrischen Kontaktierung der Leuchtdioden 3. An den ersten und letzten Flächenelementen 26a, 26e der Serienschaltung sind elektrische Anschlussstellen 6 geformt, über die das Flächenlichtsystem 1 elektrisch extern

kontaktierbar ist.

Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen ist

abweichend von der Darstellung gemäß Figur 3 eine andere Verschaltung der Leuchtdioden 3 als eine elektrische

Serienschaltung realisierbar. Die Flächenelemente 26 gemäß Figur 3 oder die Verdrahtung 63 gemäß Figur 2 können

entsprechend angepasst werden.

In den Figuren 4A, 4B und 4C ist ein weiteres

Ausführungsbeispiel des Flächenlichtsystems 1 gezeigt, analog zu den Darstellungen gemäß der Figuren 3C, 3D und 3E .

Die Flächenelemente 26b in benachbarten Reihen sind gemäß Figur 4B parallel zueinander orientiert. Eine Orientierung der Leuchtdioden 3 wechselt zwischen benachbarten Zeilen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Flächenlichtsystems 1 ist in Figur 5 gezeigt, analog zu den Darstellungen gemäß Figur 4. Die Leuchtdioden 3, siehe Figur 5A, weisen je nur eine erste Elektrode 31 und eine zweite Elektrode 32 auf. Hierdurch ist eine Ausgestaltung der Flächenelemente 26, siehe Figur 5B, vereinfachbar.

Die zentralen Flächenelemente 26b weisen jeweils denselben Grundriss auf wie die Leuchtdioden 3. Es erstrecken sich die Flächenelemente 26b über zwei der Leuchtdioden 3. Im

Vergleich zu den Anordnungen gemäß der Figuren 3 und 4 sind geometrisch einfachere Flächenelemente 26 verwendbar. Durch die jeweils zwei ersten und zweiten Elektroden 31, 32 in den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 3 und 4 ist jedoch eine homogenere Bestromung der Leuchtdioden 3 erzielbar und somit eine über die Leuchtfläche homogenere

Leuchtdichteverteilung.

Anders als im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 5 angegeben ist es nicht zwingend erforderlich, dass die organischen Leuchtdioden 3 als Einzelbauteile ausgeführt sind. Ebenso können organische Leuchtdioden 3 herangezogen werden, die in einer unvereinzelten Form, insbesondere mit einem so

genannten Mutterglas, eingesetzt werden. Entsprechende, mechanisch zusammenhängende Leuchtdioden 3 können elektrisch unabhängig voneinander beschaltbar sein, analog zur

Darstellung gemäß Figur 3A. Alternativ können solche

zusammenhängenden Leuchtdioden 3 über Leiterbahnstrukturen auf dem Mutterglas bereits elektrisch verschaltet sein. Eine Verdrahtungsebene an dem Systemträger 2 kann dann entfallen. Aufgrund von Ausbeutegesichtspunkten bei der Herstellung ist ein solcher Mutterglas-Ansatz von mechanisch

zusammenhängenden Leuchtdioden 3 jedoch nicht bevorzugt, trotz der einfacheren Montage der einzelnen Leuchtdioden 3 an dem Systemträger 2. In Figur 6 sind weitere Ausführungsbeispiele der

Flächenlichtsysteme 1 sowie Montagemöglichkeiten für die Flächenlichtsysteme 1 gezeigt, jeweils in perspektivischen Darstellungen . Gemäß Figur 6A ist das Flächenlichtsystem 1 in einem Schacht 83 in einer Einbaufläche 8 versenkt. Bei der Einbaufläche 8 handelt es sich beispielsweise um eine Decke oder auch um eine Wand oder um eine Bodenfläche. Durch den Schacht 83 ist eine Entblendung erzielbar, insbesondere falls eine

Abdeckschicht , in Figur 6 nicht gezeichnet, frei von

Mikrooptiken zu einer Entblendung ist. Gemäß Figur 6B ist das Flächenlichtsystem 1 rahmenartig von einer Facette 7 umgeben, die dem Flächenlichtsystem 1 entlang der Hauptabstrahlrichtung x nachfolgt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6C weist das

Flächenlichtsystem 1 eine 3 x 3 Anordnung der organischen

Leuchtdioden 3 auf. Die Facetten 7 verlaufen deckungsgleich zu Kanten zwischen den Leuchtdioden 3. Ferner umgeben die Facetten 7, in Draufsicht gesehen, umlaufend das gesamte Flächenlichtsystem 1.

Die Facetten 7 oder auch Innenseiten des Schachts 83 können spekular oder diffus reflektierend gestaltet sein. Es ist möglich, dass die Facetten 7 mechanisch fest in dem

Flächenlichtsystem 1 integriert sind oder auch, dass es sich bei den Facetten 7 um separate, von dem Flächenlichtsystem 1 unabhängige Bauteile handelt.

Eine Ausdehnung der Facetten 7 entlang der

Hauptabstrahlrichtung x ist abhängig von einem Abstand benachbarter Facetten 7 zueinander. Je größer dieser Abstand ist, desto größer ist in der Regel die Ausdehnung der

Facetten 7 entlang der Hauptabstrahlrichtung x.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die

Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt.

Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist . Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 223 162.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Flächenlichtsystem (1) mit

- einem Systemträger (2) mit einer Trägerfrontseite (20) ,

- mehreren organischen Leuchtdioden (3) , die an der Trägerfrontseite (20) in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind, und

- mindestens einer Treiberelektronik (4), die an oder in dem Systemträger (2) angebracht ist,

wobei das Flächenlichtsystem (1) als eine einzige

Einheit handhabbar und montierbar ist.

Flächenlichtsystem (1) nach dem vorhergehenden

Anspruch,

ferner umfassend eine Abdeckschicht (5) ,

wobei sich die Abdeckschicht (5) zusammenhängend an einer dem Systemträger (2) abgewandten Seite über alle Leuchtdioden (3) erstreckt und mindestens stellenweise in unmittelbarem Kontakt zu den Leuchtdioden (3) steht.

Flächenlichtsystem (1) nach dem vorhergehenden

Anspruch,

bei dem die Abdeckschicht (5) einen die Leuchtdioden (3) gemeinsam umgebenden Vergusskörper umfasst oder aus einem solchen Vergusskörper besteht,

wobei der Vergusskörper mindestens eine Beimengung und/oder mindestens eine Strukturierung zu einer

Einstellung von optischen Eigenschaften der

Abdeckschicht (5) enthält.

Flächenlichtsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,

bei dem die Abdeckschicht (5) mindestens eine Folie umfasst oder aus zumindest einer solchen Folie besteht, wobei die Folie mindestens eine Beimengung und/oder mindestens eine Strukturierung zu einer Einstellung von optischen Eigenschaften der Abdeckschicht (5) enthält.

Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

ferner umfassend genau zwei elektrische

Anschlussstellen (6) zu einer externen elektrischen Kontaktierung,

wobei alle Leuchtdioden (3) elektrisch in Serie

geschaltet sind.

Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der Systemsträger (2) eine metallische

Trägerplatte (23) umfasst,

wobei sich an einer der Trägerfrontseite (20)

gegenüberliegenden Rückseite (29) des Systemträgers (2) eine Verdrahtungsebene für eine elektrische

Verschaltung der Leuchtdioden (3) befindet.

Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der Systemträger (2) eine Trägerplatte (23) aus einem elektrisch isolierenden Material umfasst,

wobei sich zwischen der Trägerplatte (23) und den

Leuchtdioden (3) metallische Flächenelemente (26) befinden .

Flächenlichtsystem (1) nach dem vorhergehenden

Anspruch,

bei dem den Flächenelementen (26), in Draufsicht auf die Trägerfrontseite (20) gesehen, je zwei der Leuchtdioden (3) zugeordnet sind,

wobei die Leuchtdioden (3) mittels der Flächenelemente (26) elektrisch verschaltet sind und die

Flächenelemente (26) zu einer Entwärmung der

Leuchtdioden (3) eingerichtet sind.

9. Flächenlichtsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8,

bei dem zumindest ein Teil der Flächenelemente (26) in Draufsicht gesehen gabelförmig mit Zinken (27) und mit einem Basisstück (28) gestaltet ist,

wobei das Basisstück (28) von einem der Flächenelemente (26) zwischen die Zinken (27) eines weiteren der

Flächenelemente (26) hineinragt.

10. Flächenlichtsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

bei dem ein Füllfaktor der Flächenelemente (26), in Draufsicht gesehen und bezogen auf die Trägerfrontseite (20), bei mindestens 80 % liegt.

11. Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Leuchtdioden (3) irreversibel und dauerhaft an dem Systemträger (2) angebracht sind,

sodass sich die Leuchtdioden (3) im bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht von dem Systemträger (2) lösen.

12. Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

das, in Draufsicht auf die Leuchtdioden (3) gesehen, diffus reflektierend, milchig-trüb und/oder weiß erscheint .

13. Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

das zwischen einschließlich 2 x 2 und 8 x 8 der

Leuchtdioden (3) umfasst.

Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

bei dem

- eine Gesamtdicke des Flächenlichtsystems (1) zwischen einschließlich 4 mm und 20 mm liegt,

- laterale Abmessungen des Flächenlichtsystems (1) bei mindestens 0,3 m x 0,3 m liegen,

- laterale Abmessungen der Leuchtdioden (3) zwischen einschließlich 0,1 m x 0,1 m und 0,4 m x 0,4 m liegen, und

- eine über das Flächenlichtsystem (1) gemittelte

Leuchtdichte im bestimmungsgemäßen Gebrauch mindestens 3000 cd/m^ beträgt.

Flächenlichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem den Leuchtdioden (3) entlang einer

Hauptabstrahlrichtung (x) Facetten (7) zu einer

Entblendung nachgeordnet sind,

wobei die Facetten (7), in Draufsicht auf die

Trägerfrontseite (20) gesehen, deckungsgleich mit Rändern der einzelnen Leuchtdioden (3) verlaufen.