WO2016166004A1

WO2016166004A1 - Leuchte und anordnung mit mehreren leuchten

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Publication number: WO2016166004A1
Application number: PCT/EP2016/057568
Authority: WO
Inventors: Thomas Wehlus
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2017-10-16
Also published as: DE102015105835A1; DE112016001763B4; CN107787425A; US10119681B2; US20180087743A1; DE112016001763A5

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst die Leuchte (1) eine organische Leuchtdiode (2) mit einer ebenen, effektiven Emissionsfläche E, von der aus das in der organischen Leuchtdiode (2) erzeugte Licht abgestrahlt wird. Ferner beinhaltet die Leuchte (1) einen Reflektor (5), der zu einer Entblendung oberhalb eines Entblendungswinkels a eingerichtet ist. Weiter weist die Leuchte (1) eine ebene, effektive Abstrahlfläche F auf, von der aus das Licht aus der Leuchte (1) heraustritt. Die Emissionsfläche (E) ist ringsum von dem Reflektor (5) umgeben und der Reflektor (5) verläuft von der Emissionsfläche (E) hin zur Abstrahlfläche. Der Reflektor (5) ist im Querschnitt gesehen konkav geformt. Es gilt: F= E/sin² (a) mit E ≥ 1 cm², wobei an einer Schnittgeraden (4) parallel zu und in der Emissionsfläche (E) für eine Höhe H des Reflektors in Richtung senkrecht zur Emissionsfläche (E) gilt: H = tan (90°-a) L. Dabei ist L eine Länge der Schnittgeraden (4) von einer dem Reflektor (5) abgewandten Kante der Emissionsfläche (E) bis zur Kante der zugewandten Abstrahlfläche (F).

Description

Beschreibung

Leuchte und Anordnung mit mehreren Leuchten

Es wird eine Leuchte angegeben. Darüber hinaus wird eine Anordnung mit mehreren solcher Leuchten angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Leuchte

anzugeben, bei der eine organische Leuchtdiode effizient und blendfrei einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine Leuchte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte

Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Leuchte zur Erzeugung von sichtbarem Licht, beispielsweise von weißem Licht, eingerichtet. Die Leuchte ist bevorzugt zu Zwecken der Allgemeinbeleuchtung ausgebildet. Insbesondere handelt es sich bei der Leuchte um eine Deckenleuchte oder um eine

Abhängleuchte, die an oder unterhalb einer Decke eines Raumes angebracht und zur Beleuchtung dieses Raumes eingerichtet ist. Bei dem Raum handelt es sich insbesondere um einen

Wohnraum oder um einen Arbeitsraum.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte eine oder mehrere organische Leuchtdioden. Die mindestens eine organische Leuchtdiode ist zur Erzeugung und zur

Emission des von der Leuchte abgegebenen Lichts eingerichtet. Insbesondere wird mindestens 90 % oder 95 % oder 99 % oder das gesamte von der Leuchte abgegebene Licht von der

zumindest einen organischen Leuchtdiode erzeugt. Mit anderen Worten handelt es sich dann bei der organischen Leuchtdiode um die Hauptlichtquelle der Leuchte. In der zumindest einen organischen Leuchtdiode wird das Licht in einer organischen Schichtenfolge generiert. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode eine ebene, effektive Emissionsfläche auf. Im Folgenden wird die ebene, effektive Emissionsfläche auch mit E bezeichnet. Von der effektiven Emissionsfläche aus wird das in der organischen Leuchtdiode erzeugte Licht abgestrahlt. Bei der effektiven Emissionsfläche kann es sich um eine reale Begrenzungsfläche der organischen Leuchtdiode handeln. Ebenso kann die effektive Emissionsfläche eine fiktive Fläche sein, die einer Fläche der organischen Leuchtdiode in Draufsicht entspricht. Insbesondere ist dann die effektive

Emissionsfläche eine Projektion einer Licht emittierenden

Fläche der organischen Leuchtdiode auf eine Ebene senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung der organischen Leuchtdiode. Dabei schneidet diese Ebene die organische Leuchtdiode bevorzugt in mindestens einem Punkt, sodass diese Ebene die organische Leuchtdiode berührt, insbesondere tangential berührt, kommend aus einer Richtung entgegen der

Hauptabstrahlrichtung .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte einen Reflektor. Der Reflektor ist zur Entblendung der organischen Leuchtdiode eingerichtet. Insbesondere ist der Reflektor zur Entblendung für Emissionswinkel oberhalb eines Entblendungswinkels , nachfolgend auch mit a bezeichnet, eingerichtet. Der Entblendungswinkel kann für alle Richtungen gleich sein. Der Entblendungswinkel bezieht sich bevorzugt auf die Hauptabstrahlrichtung und/oder auf ein Lot zur effektiven Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode. Bei Winkeln, die größer sind als der Entblendungswinkel, wird von der organischen Leuchtdiode dann kein Licht emittiert.

Beispielsweise beträgt der Entblendungswinkel 60°.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte eine ebene, effektive Abstrahlfläche, im Folgenden auch als F bezeichnet. Die ebene, effektive Abstrahlfläche ist eine Fläche der Leuchte, aus der das von der Leuchtdiode

emittierte Licht aus der Leuchte heraustritt. Bei der

effektiven Abstrahlfläche kann es sich um eine reale, durch ein festes Material gebildete Begrenzungsfläche der Leuchte handeln. Bevorzugt jedoch handelt es sich um eine fiktive Fläche, die sich in Draufsicht auf die Leuchte ergibt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die effektive

Abstrahlfläche eine Summe aus der effektiven Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode und der Fläche des Reflektors, in Draufsicht gesehen. Dabei überlappen die Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode und die Fläche des Reflektors, in Draufsicht gesehen, bevorzugt nicht, sondern berühren sich insbesondere ringsum.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode ringsum von dem Reflektor

umgeben. Dies kann bedeuten, dass der Reflektor um die

Emissionsfläche herum einen geschlossenen Ring bildet. Der Begriff geschlossener Ring bezieht sich hierbei auf die optische Funktion des Reflektors. Dies schließt nicht aus, dass etwa herstellungsbedingt ein kleiner Spalt an einer Stelle in dem Reflektor ist, wobei aus diesem Spalt kein Licht oder kein signifikanter Lichtanteil heraustritt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft der Reflektor, ausgehend von der Emissionsfläche, hin zur Abstrahlfläche. Insbesondere beginnt der Reflektor ringsum und durchgehend an der Emissionsfläche, sodass der Reflektor dann ringsum die Emissionsfläche berührt. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass der Reflektor an allen Stellen die Abstrahlfläche erreicht. Jedoch ist dies in mindestens einem Punkt und bevorzugt auch durchgehend und ringsum der Fall, speziell bei rotationssymmetrisch geformten organischen Leuchtdioden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Reflektor, im Querschnitt senkrecht zur Emissionsfläche gesehen,

vollständig oder im Mittel konkav geformt, das heißt in

Richtung weg von der Emissionsfläche nimmt eine Breite des Reflektors dann zu oder im Mittel zu. Bevorzugt nimmt die Breite des Reflektors in Richtung weg von der Emissionsfläche und im Querschnitt gesehen monoton oder streng monoton zu. Konkav bedeutet insbesondere, dass eine Breite b des

Reflektors in Richtung weg von der Emissionsfläche durch eine Funktion f (b) beschrieben ist, und dass die erste Ableitung f (b) der Funktion f (b) in Richtung weg von der

Emissionsfläche entweder streng monoton anwächst oder monoton und stellenweise streng monoton anwächst. Mit anderen Worten kann sich der Reflektor in Richtung weg von der

Emissionsfläche mit zunehmender Rate verbreitern. Die Breite b wird dabei insbesondere in Richtung parallel zur

Emissionsfläche gemessen. Dieser Zusammenhang hinsichtlich der Breite b gilt für zumindest einen oder, besonders

bevorzugt, für jeden Querschnitt durch den Reflektor.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die

Emissionsfläche eine Größe von mindestens 1 cm² oder 10 cm² oder 80 cm² oder 200 cm² oder 0,5 m² auf. Mit anderen Worten handelt es sich bei der organischen Leuchtdiode dann um eine Flächenlichtquelle. Die Emissionsfläche ist bevorzugt eine einzige, zusammenhängende Emissionsfläche, ohne unterteilte, separat ansteuerbare Emissionsgebiete. Mit anderen Worten handelt es sich bei der organischen Leuchtdiode und damit bei der Leuchte um kein pixeliertes Display oder um keine

pixelierte Anzeigeeinrichtung.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt hinsichtlich der Emissionsfläche E der organischen Leuchtdiode und der

effektiven Abstrahlfläche F der Leuchte hinsichtlich des Entblendungswinkels a der folgende Zusammenhang:

F = E/sin²(a) . Dieser Zusammenhang gilt bevorzugt mit einer Toleranz von höchstens 5 % oder 2 % oder 1 % oder 0,5 %.

Insbesondere gilt dieser Zusammenhang exakt, im Rahmen der Herstellungstoleranzen. Mit anderen Worten ist die

Emissionsfläche über den Entblendungswinkel auf die

Abstrahlfläche skaliert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt an mindestens einer oder an mehreren oder an allen Schnittgeraden parallel zu der Emissionsfläche und in der Emissionsfläche verlaufend für eine Höhe H des Reflektors und in Richtung senkrecht zur Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode der folgende Zusammenhang: H = tan(90°-a) L. Dieser Zusammenhang gilt bevorzugt mit einer Toleranz von höchstens 10 % oder 5 % oder 2 % oder 1 % oder 0,5 % oder exakt, im Rahmen der

Herstellungstoleranzen .

Dabei ist L eine Länge der Schnittgeraden von einer dem

Reflektor abgewandten Kante der Emissionsfläche bis zur Kante der zugewandten Abstrahlfläche, in Draufsicht gesehen. Mit anderen Worten wird die Länge L der Schnittgeraden wie folgt bestimmt: In Draufsicht gesehen wird eine Schnittgerade durch die Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode gelegt. Bei der Schnittgeraden handelt es sich insbesondere um die längstmögliche Schnittgerade, bezogen auf einen jeweiligen Punkt am Rand der Emissionsfläche, wobei in diesem Punkt die Höhe H des Reflektors zu bestimmen ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Schnittgerade senkrecht zu der Stelle orientiert, an der die Höhe H des Reflektors ermittelt werden soll. Ausgehend von diesem Punkt, an dem die Reflektorhöhe ermittelt werden soll, wird die Schnittgerade bis zum

weiteren Schnittpunkt dieser Schnittgeraden mit der

Emissionsfläche gerechnet sowie andererseits bis zum

Schnittpunkt dieser Schnittgeraden mit der

Abstrahlflächenbegrenzung, die an diesen Punkt, in dem die Höhe des Reflektors bestimmt werden soll, grenzt. In mindestens einer Ausführungsform umfasst die Leuchte eine organische Leuchtdiode zur Emission von Licht mit einer ebenen, effektiven Emissionsfläche E, von der aus das in der organischen Leuchtdiode erzeugte Licht abgestrahlt wird.

Ferner beinhaltet die Leuchte einen Reflektor, der zu einer Entblendung der Leuchtdiode für Emissionswinkel oberhalb eines Entblendungswinkels a eingerichtet ist. Weiter weist die Leuchte eine ebene, effektive Abstrahlfläche F auf, von der aus das aus der Leuchtdiode emittierte Licht aus der Leuchte heraustritt. Die Emissionsfläche ist ringsum von dem Reflektor umgeben und der Reflektor verläuft, ausgehend von der Emissionsfläche, hin zur Abstrahlfläche. Der Reflektor ist im Querschnitt senkrecht zur Emissionsfläche gesehen im Mittel konkav geformt. Mit einer Toleranz von höchstens 5 % gilt: F = E/sin²(a) mit E > 1 cm², wobei außerdem an

mindestens einer Schnittgeraden parallel zu und in der

Emissionsfläche für eine Höhe H des Reflektors in Richtung senkrecht zur Emissionsfläche mit einer Toleranz von

höchstens 10 % gilt: H = tan(90°-a) L. Dabei ist L eine Länge der Schnittgeraden von einer dem Reflektor abgewandten Kante der Emissionsfläche bis zur Kante der zugewandten

Abstrahlfläche, in Draufsicht gesehen. Bei organischen Leuchtdioden handelt es sich um

Flächenlichtquellen, die näherungsweise Lambert' sehe Emitter sind. Das heißt, Leuchtdioden strahlen näherungsweise mit einer cos²9-Charakteristik ab. Somit wird von organischen Leuchtdioden auch ein signifikanter Strahlungsanteil bei Winkeln nahezu parallel zu einer Emissionsfläche emittiert. Andererseits sind die Beleuchtungsbedingungen beispielsweise für Büroräume normiert und geregelt. So darf beispielsweise bei Winkeln oberhalb von 60° eine Leuchtdichte nicht oberhalb von 1500 nits liegen. Mit anderen Worten muss eine

Lichtquelle etwa für eine Bürobeleuchtung zu großen

Emissionswinkeln hin entblendet sein.

Bei herkömmlichen organischen Leuchtdioden wird dies etwa dadurch erreicht, dass eine Strahlformungsfolie auf die organische Leuchtdiode aufgelegt wird oder dass die

organische Leuchtdiode mit einer Licht streuenden Schicht versehen wird. Solche Strahlformungsfolien oder

Streuschichten vermindern jedoch eine Lichtauskoppeleffizienz von Strahlung aus der organischen Leuchtdiode heraus. Aus diesem Grund weist ein System aus einer organischen

Leuchtdiode und einer Strahlformungsfolie oder einer

Streuschicht eine vergleichsweise geringe Effizienz auf.

Bei der hier beschriebenen organischen Leuchtdiode wird die Entblendung durch den umlaufenden Reflektor erzielt. Dabei wird durch den Reflektor gezielt eine größere effektive

Abstrahlfläche geschaffen, wodurch eine gezielte Etendue- Vergrößerung erreicht wird. Um eine Bauteileffizienz dabei hoch zu halten und um eine Bauteilgröße möglichst zu

minimieren, wird der Reflektor dabei derart geformt, dass eine minimale Reflektorhöhe und Reflektorfläche, Letzteres in Draufsicht gesehen, eingehalten wird. Somit sind hier

beschriebene entblendete Leuchten, im Vergleich zu

herkömmlichen Leuchten mit organischen Leuchtdioden,

effizienter .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die

Emissionsfläche, in Draufsicht gesehen, vollständig innerhalb der Abstrahlfläche. Das heißt, die Emissionsfläche ist ringsum von einem Gebiet der Abstrahlfläche und des

Reflektors mit einer Breite > 0 umgeben, beispielsweise mit einem Streifen mit einer Breite von mindestens 2 mm oder 5 mm oder 10 mm oder mindestens 1 % oder 2 % oder 5 % eines mittleren Durchmessers der Emissionsfläche.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Abstand

zwischen einer Außenkante der Abstrahlfläche und einer

Außenkante der Emissionsfläche um die gesamte Emissionsfläche herum konstant, in Draufsicht gesehen. Mit anderen Worten bildet dann der Reflektor einen Streifen mit gleich

bleibender Breite um die Emissionsfläche herum, in Draufsicht gesehen .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Abstrahlfläche und bei der Emissionsfläche jeweils um

Kreisflächen. Bevorzugt weisen beide Kreisflächen denselben Mittelpunkt auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Höhe des

Reflektors rings um die Emissionsfläche herum konstant. In diesem Fall begrenzt der Reflektor bevorzugt sowohl die

Abstrahlfläche als auch die Emissionsfläche ringsum.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt der Zusammenhang H = tan(90°-a) L für jede längste Schnittgerade und rings um die Emissionsfläche herum, insbesondere mit einer Toleranz von höchstens 10 % oder 5 % oder 2 % oder 1 % oder 0,5 % oder exakt, im Rahmen der Herstellungstoleranzen. Dies kann bedeuten, dass bei einer nicht rotationssymmetrisch geformten Emissionsfläche die Höhe des Reflektors um die

Emissionsfläche herum variiert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Abstrahlfläche und die Emissionsfläche jeweils Rechteckflächen. Es ist dabei möglich, dass die Abstrahlfläche und die Emissionsfläche einen gemeinsamen Flächenschwerpunkt aufweisen, insbesondere einen gemeinsamen Diagonalenschnittpunkt. Dabei ist es möglich, dass die Höhe des Reflektors jeweils an Ecken der Rechteckflächen ein lokales Maximum aufzeigt. An den Mitten der Seitenflächen der Rechtecke ist die Höhe des Reflektors bevorzugt jeweils minimal. Von diesen Minima aus steigt die Höhe dann hin zu den Ecken jeweils monoton oder streng monoton an. Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt der

Entblendungswinkel mindestens 30° oder 40° oder 45° oder 50° oder 55°. Alternativ oder zusätzlich liegt der

Entblendungswinkel bei höchstens 85° oder 80° oder 75° oder 70° oder 65°. Besonders bevorzugt liegt der

Entblendungswinkel bei 60°.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Emissionsfläche der Leuchtdiode durch eine Lichtaustrittsfläche der Leuchtdiode gebildet. Die Lichtaustrittsfläche ist beispielsweise eine Fläche eines Licht abstrahlenden

Substrats der Leuchtdiode. Bei der Lichtaustrittsfläche handelt es sich dann um eine ebene und planare

Begrenzungsfläche der Leuchtdiode, die durch einen Feststoff gebildet ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die

Lichtaustrittsfläche der Leuchtdiode gekrümmt geformt. Somit ist die Lichtaustrittsfläche der Leuchtdiode dann verschieden von der Emissionsfläche der Leuchtdiode.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt für einen

mittleren Durchmesser D der Emissionsfläche, in Draufsicht gesehen, und für die Höhe H des Reflektors zumindest einer der folgenden Zusammenhänge: H/D < 10, wobei der mittlere Durchmesser D dann bevorzugt mindestens 1 cm und/oder

höchstens 6 cm beträgt; H/D < 1,5, wobei der mittlere

Durchmesser D dann bevorzugt über 6 cm liegt und/oder

höchstens 40 cm beträgt; H/D < 0,3, wobei der mittlere

Durchmesser D dann oberhalb von 40 cm liegt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Reflektor, im Querschnitt gesehen, durch zwei oder mehr als zwei

Geradenabschnitte mit unterschiedlichen Steigungen gebildet. Diese Geradenabschnitte sind durch einen Knick miteinander verbunden .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt der Knick, über den die genau zwei Geradenabschnitte miteinander verbunden sind, bei mindestens 15 % oder 20 % und/oder bei höchstens 50 % oder 40 % oder 30 % entlang der Höhe des Reflektors. Mit anderen Worten befindet sich der Knick näher an der

Emissionsfläche als an der Abstrahlfläche.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird durch den Knick eine Richtungsänderung von mindestens 3° oder 5° oder 7° und/oder von höchstens 15° oder 12° oder 8° herbeigeführt. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Knick dann um eine nur moderate Richtungsänderung der Geradenabschnitte des Reflektors .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Reflektor um einen spekular reflektierenden Reflektor. Das heißt, der Reflektor reflektiert dann nicht diffus, sondern normal spiegelnd. Ein mittlerer Reflexionsgrad des Reflektors für das in der Leuchtdiode erzeugte Licht liegt alternativ oder zusätzlich bei mindestens 90 % oder 94 % oder 96 %.

Beispielsweise weist der Reflektor eine Beschichtung aus Aluminium oder Silber auf. Ebenso kann der Reflektor mit einer dielektrischen Schichtenfolge zur Reflexion des

erzeugten Lichts versehen sein.

Darüber hinaus wird eine Anordnung angegeben. Die Anordnung umfasst mehrere Leuchten, wie in Verbindung mit einer oder mehreren der oben genannten Ausführungsformen angegeben.

Merkmale der Leuchte sind daher auch für die Anordnung offenbart und umgekehrt.

In mindestens einer Ausführungsform der Anordnung sind die Leuchten in einer gemeinsamen Ebene angebracht. Innerhalb dieser Ebene sind die Leuchten nebeneinander angeordnet und überlappen einander bevorzugt nicht, in Draufsicht auf diese Ebene gesehen. Es ist möglich, dass die Leuchten in der

Anordnung und innerhalb dieser Ebene dicht gepackt vorliegen, sodass zwischen benachbarten Leuchten nur ein schmaler Spalt, beispielsweise mit einer mittleren Breite von höchstens 10 % oder 5 % eines mittleren Durchmessers der Abstrahlflächen, gebildet ist. Ebenso können sich benachbarte Leuchten, insbesondere Abstrahlflächen, stellenweise oder ringsum berühren. Bevorzugt umfasst die Anordnung eine Vielzahl von Leuchten mit rechteckigen, kreisförmigen oder sechseckigen Abstrahlflächen . Nachfolgend werden eine hier beschriebene Leuchte sowie eine hier beschriebene Anordnung unter Bezugnahme auf 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 8 schematische Darstellungen von

Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen

Leuchten, und

Figur 9 schematische Draufsichten auf Anordnungen mit hier beschriebenen Leuchten.

Ein Ausführungsbeispiel einer Leuchte 1 ist in einer

Draufsicht in Figur 1A, in einer Schnittdarstellung in Figur 1B sowie in einem Funktionsschema in Figur IC illustriert.

Die Leuchte 1 umfasst eine organische Leuchtdiode 2. In

Draufsicht gesehen weist die organische Leuchtdiode 2 eine kreisförmige Lichtaustrittsfläche 20 auf, die planar und eben geformt ist. Durch die Lichtaustrittsfläche 20 ist auch eine effektive Emissionsfläche E der Leuchtdiode 2 gebildet. Rings um die Leuchtdiode 2 herum befindet sich ein Reflektor 5. In Draufsicht gesehen umläuft der Reflektor 5 die

Lichtaustrittsfläche 20 mit einer gleich bleibenden Breite, sodass der Reflektor 5 eine kreisförmige Außenkante und eine kreisförmige Innenkante aufweist, in Draufsicht gesehen.

Durch den Reflektor 5 zusammen mit der Lichtaustrittsfläche 20, die die Emissionsfläche E darstellt, ist eine

Abstrahlfläche F der Leuchte 1 gebildet, in Draufsicht gesehen. Bei der Abstrahlfläche F handelt es sich um eine ebene, fiktive Fläche. Die Abstrahlfläche F ist somit durch den Reflektor 5 definiert, der von der Emissionsfläche E, 20 hin zur Abstrahlfläche F verläuft.

Der Reflektor 5 ist im Querschnitt gesehen konkav geformt, sodass sich in Richtung weg von der Emissionsfläche E, 20 eine Breite des Reflektors 5 kontinuierlich vergrößert.

Hierzu weist der Reflektor 5, im Querschnitt gesehen, je zwei Geradenabschnitte auf, die durch einen Knick 6 voneinander getrennt sind. Durch den Reflektor 5 wird erreicht, dass ein Entblendungswinkel a eingehalten wird. Mit anderen Worten tritt kein Licht aus der Leuchte 1 mit Winkeln größer als der Entblendungswinkel a zu einem Lot 3 der Emissionsfläche E, 20 aus der Leuchte 1 heraus. Dies wird erreicht einerseits durch eine Höhe H des Reflektors 5 und durch die konkave Form des Reflektors 5 sowie durch die Breite des Reflektors 5. Um eine hohe Effizienz und geringe Bauteilhöhe zu erlangen, hängen die Größe der Abstrahlfläche und die Höhe H des

Reflektors 5 von der Größe und der Form der Emissionsfläche E ab. Für einen Radius r_F der Abstrahlfläche F gilt somit hinsichtlich eines Radius r_E der Emissionsfläche E, in

Abhängigkeit von dem Entblendungswinkel a: r_F = r_E / sin(a) . Die in Draufsicht gesehen kreisförmige Emissionsfläche E, 20 weist einen Durchmesser D auf. Der Durchmesser D ist gleich dem Doppelten von r_E .

Die Höhe H des Reflektors 5 ergibt sich aus einer Länge L einer Schnittgeraden 4, wobei die Schnittgerade 4 innerhalb einer Ebene der Emissionsfläche E liegt. Die Länge L bestimmt sich dabei ausgehend von einem Punkt X, an dem die Höhe des Reflektors 5 zu bestimmen ist. Ausgehend von diesem Punkt X reicht die Länge L bis zu einem gegenüberliegenden, am weitesten entfernten Schnittpunkt der Schnittgeraden 4 mit einer Außenkante der Emissionskante E, siehe den Punkt Y. Weiter reicht die Länge L, ausgehend vom Punkt Y und über den Punkt X hinweg bis zu einer Außenkante der Abstrahlfläche F, die sich an dem Punkt X befindet. Durch die Schnittgerade 4 mit der Außenkante der Abstrahlfläche F ist ein Punkt Z gebildet. Die Länge L reicht somit vom Punkt Y bis zum Punkt Z, also von der dem Reflektor abgewandten Kante der

Emissionskante E bis zur Kante der zugewandten Abstrahlfläche F, in Draufsicht gesehen. Für die Höhe H des Reflektors 5 im Punkt X gilt somit: H = L tan(90°-a), was vorliegend

gleichbedeutend ist mit H = (r_F + r_E) tan(90°-a) und folglich H = r_E (1 + l/sin(a)) tan(90°-a).

Der Entblendungswinkel a ist beispielsweise vorgegeben durch den Bestimmungszweck der Leuchte 1, der etwa in einer

Büroraumbeleuchtung liegt.

In den Figuren 2 bis 4 sind jeweils Draufsichten auf weitere Ausführungsbeispiele der Leuchte 1 gezeigt. Die Darstellung der Figuren 2 bis 4 ist analog zur Darstellung der Figur 1A. In Figur 2 sind die Emissionsfläche E und die Abstrahlfläche F jeweils durch Rechtecke oder Quadrate geformt. Der

Reflektor 5 umgibt die Emissionsfläche E ringsum in einem Streifen mit einer gleich bleibenden Breite. Die

Abstrahlfläche F ist gleich der Emissionsfläche E, geteilt durch sin² (a) , dabei ist a beispielsweise 60°. Da Höhen Hl, H2 des Reflektors 5 in Punkten XI, X2 an Ecken sowie inmitten von Seitenkanten an der Emissionsfläche E jeweils

proportional zu den Längen LI, L2 von längsten Schnittgeraden 4 sind, variieren die Höhen des Reflektors 5 um die

Emissionsfläche E herum.

Die jeweiligen Höhen Hl, H2 des Reflektors 5 in den Punkten XI, X2 ergeben sich jeweils aus tan(90°-a) multipliziert mit der zugehörigen Länge LI, L2 der jeweiligen längsten

Schnittgeraden 4.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind die Emissionsfläche E und die Abstrahlfläche F jeweils ellipsoid geformt, in

Draufsicht gesehen. Dabei ist die Emissionsfläche E in der Abstrahlfläche F angeordnet und die Emissionsfläche E berührt die Außenkante der Abstrahlfläche F in einem Punkt XI. Damit weist die Abstrahlfläche F an dem Punkt XI eine Breite von 0 auf. Somit ist der zugehörige Geradenabschnitt LI bestimmt allein durch die Emissionsfläche E. An einer

gegenüberliegenden Seite im Punkt X2 ist die Reflektorhöhe H2 bestimmt durch die Länge L2 der Schnittgeraden 4, die sich sowohl auf die Emissionsfläche E als auch auf die

Abstrahlfläche F bezieht. Entsprechendes gilt für die Höhe H3 an dem Punkt X3. Anders als in Figur 3 gezeigt liegt die Emissionsfläche E aber mittig in der Abstrahlfläche F. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist die Leuchte 1 in Draufsicht gesehen wie ein regelmäßiges Trapez geformt. An Stirnseiten ist der Reflektor 5 senkrecht zur Emissionsfläche E orientiert, sodass an den Stirnseiten eine Breite der

Abstrahlfläche F dann gleich 0 ist. Der Reflektor 5 weist an den beiden Längsseiten jeweils eine von Null verschiedene, gleichmäßige Breite auf. Die Berechnung der jeweiligen Höhen Hl, H2 des Reflektors 5 erfolgt analog zu den Figuren 1 bis 3.

Um die jeweilige Höhe des Reflektors 5 an einem bestimmten Punkt um die Emissionsfläche E herum zu ermitteln, wird insbesondere wie folgt vorgegangen: Zuerst wird der durch die Anwendung vorgegebene

Entblendungswinkel a ermittelt oder festgelegt. Anschließend wird ermittelt, wie groß die Abstrahlfläche F zu sein hat, ausgehend von der durch die organische Leuchtdiode 2

vorgegebene Emissionsfläche E. Ferner wird die Grundform der Abstrahlfläche F vorgegeben und anhand der ermittelten Fläche dann die Abstrahlfläche F an die Emissionsfläche E angeformt. Nachfolgend wird für jeden Punkt um die Emissionsfläche E herum die Höhe des Reflektors anhand der Länge der jeweiligen längsten Schnittgeraden ermittelt.

In den Figuren 5 bis 7 sind jeweils schematische

Schnittdarstellungen der Leuchte gezeigt, wobei zur

Vereinfachung der Darstellung der Reflektor jeweils nicht gezeichnet ist. Die Lichtaustrittsflächen 20 der Leuchtdioden 2 sind dabei jeweils verschieden von der Emissionsfläche E. Die Emissionsfläche E wird jeweils dadurch konstruiert, dass eine Abschlussebene an die Lichtaustrittsfläche 20 angelegt wird. Die Emissionsfläche E ist damit diejenige Fläche, aus der in Draufsicht gesehen Licht aus der Leuchtdiode 2 heraustritt, siehe insbesondere Figur 5.

Gemäß Figur 6 weist die Leuchtdiode 2 eine ebene

Lichtaustrittsfläche 20 auf, die jedoch schräg zur

Emissionsfläche E orientiert ist. In Bereichen zwischen der Lichtaustrittsfläche 20 und der Emissionsfläche E ist eine Verblendung 7 angebracht. Die Verblendung 7 ist

lichtundurchlässig und bevorzugt diffus reflektierend.

Insbesondere weist die Verblendung 7 eine der organischen Leuchtdiode 2 zugewandte Fläche auf, die eine Lambert' sehe Abstrahlcharakteristik in Reflexion aufweist. Auch beim

Ausführungsbeispiel der Figur 6 wird Strahlung von der

Leuchtdiode 2 ausschließlich über die Emissionsfläche E emittiert.

Entsprechendes gilt für Figur 7, wonach die

Lichtaustrittsfläche 20 gekrümmt gestaltet ist. Zwischen der Lichtaustrittsfläche 20 und der Emissionsfläche E ist wiederum eine Verblendung 7 vorgesehen, die eine Emission von Licht in Bereichen außerhalb der Emissionsfläche E

verhindert .

In Figur 8 sind Schnittdarstellungen von Reflektoren 5 dargestellt, siehe Figur 8A von einer Abwandlung und Figur 8B von einer erfindungsgemäßen Leuchte 1. In Figur 8A ist zu erkennen, dass der Reflektor 5 durch einen einzigen

Geradenabschnitt gebildet ist, im Querschnitt gesehen.

Hierdurch ergibt sich für die Strahlung R, ausgehend von einem Punkt X an einer Ecke der Emissionsfläche E, zwar ein Emissionsgrenzwinkel von 30°. Durch spekulare Reflexion an dem Reflektor 5 können jedoch auch Strahlen mit deutlich kleinerem Winkel, beispielsweise von 22°, emittiert werden. Dies ist verhindert durch den Knick 6 in dem Reflektor 5, wie in Figur 8B dargestellt. Im Übrigen ist die Abstrahlfläche F sowie die Höhe H des Reflektors 5 eingestellt, wie in

Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 erläutert. Ist die

Emissionsfläche E ermittelt, wie in Verbindung mit den

Figuren 5 bis 7 erläutert, so erfolgt die weitere Bestimmung der Abstrahlfläche F sowie der Höhe H des Reflektors 5 in gleicher Weise, wie in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 angegeben.

In Figur 9 sind in schematischen Draufsichten

Ausführungsbeispiele von Anordnungen 100 mit Leuchten 1 angegeben. Gemäß Figur 9A weisen die Leuchten 1 in Draufsicht gesehen eine sechseckige Grundform auf. Die Leuchten 1 sind äquidistant zueinander angeordnet. Die Leuchten 1 liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene. Damit weisen alle Leuchten 1, bezogen auf diese gemeinsame Ebene, besonders bevorzugt denselben Entblendungswinkel a auf. Die gesamte Anordnung 100 ist damit insgesamt entblendungsfrei in einem bestimmten, vorgegebenen Winkelbereich.

Gemäß Figur 9B weisen die einzelnen Leuchten 1 einen

kreisförmigen Grundriss auf, in Draufsicht gesehen. Die einzelnen Leuchten 1 sind beabstandet zueinander in einem regelmäßigen Muster angeordnet. Abweichend hiervon ist es, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, auch

möglich, dass die Leuchten 1 unregelmäßig angeordnet sind. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 9C sind die einzelnen Leuchten 1 im Grundriss gesehen quadratisch geformt und berühren sich, sodass durch die Anordnung 100 eine

zusammenhängende, Licht emittierende Fläche gebildet ist. Die einzelnen Leuchten 1 innerhalb der Anordnung 100 können unabhängig voneinander ansteuerbar sein. Bevorzugt jedoch sind alle Leuchten 1 innerhalb der Anordnung 100 gemeinsam elektrisch ansteuerbar, sodass keine Unterteilung in

unabhängige Leuchtbereiche vorliegt. Insbesondere können alle Leuchten 1 gemeinsam angeschaltet und ausgeschaltet sowie gemeinsam und korreliert gedimmt werden. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der

Ausführungsbeispiele auf diese 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 diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 105 835.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste

100 Anordnung

1 Leuchte

2 organische Leuchtdiode

20 Lichtaustrittsfläche

3 Lot zur Emissionsfläche

4 Schnittgerade

5 Reflektor

6 Knick

7 Verblendung a Entblendungswinkel

D mittlerer Durchmesser der Emissionsfläche

E ebene, effektive Emissionsfläche der Leuchtdiode

F ebene, effektive Abstrahlfläche der Leuchte

H Höhe des Reflektors

L Länge der Schnittgeraden

R abgestrahltes Licht

X Punkt

Y Punkt

Z Punkt

Claims

Patentansprüche

1. Leuchte (1) mit

- einer organischen Leuchtdiode (2) zur Emission von Licht (R) mit einer ebenen, effektiven Emissionsfläche

E, von der aus das in der organischen Leuchtdiode (2) erzeugte Licht (R) abgestrahlt wird,

- einem Reflektor (5) , der zu einer Entblendung der Leuchtdiode (2) für Emissionswinkel oberhalb eines Entblendungswinkels a eingerichtet ist mit 40° a ^

80°, und

- einer ebenen, effektiven Abstrahlfläche F, von der aus das von der Leuchtdiode (2) emittierte Licht aus der Leuchte (1) heraustritt,

wobei

- die Emissionsfläche (E) ringsum von dem Reflektor (5) umgeben ist und der Reflektor (5) , ausgehend von der Emissionsfläche (E) , hin zur Abstrahlfläche (F)

verläuft ,

- der Reflektor (5) , im Querschnitt senkrecht zur

Emissionsfläche (E) , im Mittel konkav geformt ist, sodass eine Breite b des Reflektors (5) in Richtung weg von der Emissionsfläche (E) durch eine Funktion f (b) beschrieben ist und deren erste Ableitung f^x(b) in Richtung weg von der Emissionsfläche (E) entweder streng monoton oder monoton und stellenweise streng monoton anwächst,

- mit einer Toleranz von höchstens 5 % gilt:

F = E / sin²(a) mit E > 1 cm²,

- an mindestens einer Schnittgeraden (4) parallel zur und in der Emissionsfläche (E) für eine Höhe H des Reflektors (5) in Richtung senkrecht zur

Emissionsfläche (E) mit einer Toleranz von höchstens 10 % gilt: H = tan(90°-a) L, und

- L eine Länge der Schnittgeraden (4) von einer dem Reflektor (5) abgewandten Kante der Emissionsfläche (E) bis zur Kante der zugewandten Abstrahlfläche (F) ist, in Draufsicht gesehen.

Leuchte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

wobei der Zusammenhang H = tan(90°-a) L mit einer

Toleranz von höchstens 10 % für jede längste

Schnittgerade (4) gilt, rings um die Emissionsfläche (E) herum, und

wobei der Reflektor (5) , in Draufsicht gesehen, eine Differenzfläche zwischen der Emissionsfläche (E) und der Abstrahlfläche (F) vollständig ausfüllt und dabei der Reflektor (5) auf die Differenzfläche beschränkt ist .

Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Emissionsfläche (E) , in Draufsicht gesehen, vollständig innerhalb der Abstrahlfläche (F) liegt.

Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Abstand zwischen der Kante der

Abstrahlfläche (F) zur Kante der Emissionsfläche (E) um die gesamte Emissionsfläche (E) herum konstant ist, in Draufsicht gesehen.

Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abstrahlfläche (F) und die Emissionsfläche (E) jeweils Kreisflächen sind,

wobei die Höhe (H) des Reflektors (5) rings herum konstant ist und der Reflektor (5) ringsum die

Abstrahlfläche (F) und die Emissionsfläche (E)

begrenzt .

6. Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

bei der die Abstrahlfläche (F) und die Emissionsfläche (E) jeweils Rechteckflächen sind,

wobei die Höhe (H) des Reflektors (5) an Ecken der Reckteckflächen je ein lokales Maximum aufzeigt.

7. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der gilt: 55° < a ^ 65°.

8. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Emissionsfläche (E) eine

Lichtaustrittsfläche (20) der Leuchtdiode (2) ist, wobei die Lichtaustrittsfläche (20) eben und planar geformt ist.

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

bei der eine Lichtaustrittsfläche (20) der Leuchtdiode (2) gekrümmt geformt ist,

wobei die Lichtaustrittsfläche (20) verschieden von der Emissionsfläche (E) ist.

10. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der für einen mittleren Durchmesser D der

Emissionsfläche (E) und für die Höhe H des Reflektors (5) gilt: H/D < 10 für 0,01 m < D < 0,06 m und

H/D < 1,5 für 0,06 m < D < 0,4 m und H/D < 0,3 für D > 0,4 m.

11. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Breite des Reflektors (5) , im Querschnitt gesehen und in Richtung weg von der Emissionsfläche (E) , streng monoton zunimmt. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Reflektor (5) , im Querschnitt gesehen, durch zwei Geradenabschnitte mit unterschiedlichen Steigungen gebildet ist, die durch einen Knick (6) miteinander verbunden sind,

wobei sich der Knick (6) bei zwischen einschließlich 15 % und 40 % entlang der Höhe (H) des Reflektors (5) befindet und der Knick (6) eine Richtungsänderung zwischen einschließlich 3° und 12° bedeutet.

Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Reflektor (5) spekular reflektiert und ein mittlerer Reflexionsgrad des Reflektors für das in der Leuchtdiode erzeuge Licht (R) bei mindestens 94 % liegt .

Anordnung (100) mit mehreren Leuchten (1) nach

zumindest einem der vorherigen Ansprüche,

wobei die Leuchten (1) in einer gemeinsamen Ebene lateral nebeneinander angeordnet sind.