WO2017191061A1 - Lichtemittierendes bauelement - Google Patents

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WO2017191061A1
WO2017191061A1 PCT/EP2017/060258 EP2017060258W WO2017191061A1 WO 2017191061 A1 WO2017191061 A1 WO 2017191061A1 EP 2017060258 W EP2017060258 W EP 2017060258W WO 2017191061 A1 WO2017191061 A1 WO 2017191061A1
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WO
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light
emitting component
optical element
emission
regions
Prior art date
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PCT/EP2017/060258
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English (en)
French (fr)
Inventor
Arne FLEISSNER
Nina Riegel
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Osram Oled GmbH
Original Assignee
Osram Oled GmbH
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Publication date
Application filed by Osram Oled GmbH filed Critical Osram Oled GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/879—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/19—Segment displays

Definitions

  • Light-emitting component The invention relates to a light-emitting component.
  • the invention is based on the object
  • the light-emitting component comprises a radiation side via which light is emitted from the light-emitting component, wherein the emission side comprises a plurality of regions and one
  • Main surface normal to the emission side in each area corresponds to a radiation direction of the respective area, with main surface normals of at least two areas are directed in different directions.
  • the emission side has one for each area
  • the emission side therefore has at least two regions whose emission directions are different from each other.
  • the emission side is advantageously at least partially uneven.
  • the light-emitting component comprises an optical
  • Light emission of the area is arranged downstream and the light emitted by the areas in a given light
  • Aligns main emission of the light emitting device wherein the optical element comprises a plurality of subregions, which are assigned to the areas. Without the optical element, each region would emit a large part of the luminous flux from this region into the emission direction characteristic of this region, which is not the same direction for at least two regions
  • Alignment of the luminous flux of each area can be favorably influenced.
  • the light from each area may advantageously be provided in one
  • Minimum value for the light intensity is achieved in a particular main emission and an associated solid angle, although the light-emitting device has such areas of the emission side, the emission direction does not correspond to the intended main emission.
  • the Radiation in the main emission direction for example, rotationally symmetrical about an axis along the
  • the subregions of the optical element advantageously have a differently strong alignment effect for the light radiated from the emission side.
  • the regions also radiate different wavelengths, which can be achieved, for example, by converter elements arranged on the respective regions.
  • the corresponding subregion can also have no aligning effect
  • the optical element may comprise, for example, a controller by means of which the function of the subregions can be controlled.
  • a controller by means of which the function of the subregions can be controlled.
  • the radiation direction of an area by additional
  • Material layers is influenced in the light emitting device, such as by intermediate layers in a light emitting layer sequence of the light emitting device.
  • the optical element may be
  • the light-emitting component comprises
  • At least one curved OLED is provided.
  • the OLED in operation advantageously radiates mainly over only one emission side.
  • it can be a transparent OLED, so that light is also emitted on the side of the OLED opposite the emission side. Due to the curved appearance of the OLED and the emission side is bent and points in areas of the
  • the curved OLED advantageously comprises a predefined three-dimensional design.
  • the three-dimensional radiation of the OLED can be arbitrarily controlled or at least advantageously influenced by the optical element.
  • the emission characteristics can advantageously be adapted to different standards and wishes.
  • By using structurally identical OLEDs can advantageously be achieved cost savings, as for different
  • the curved OLED comprises a plurality of segments.
  • the curved OLED may advantageously have a layer structure which is structured in at least two segments.
  • these segments may be operated independently of each other, for example, one segment may not emit light while at the same time other segments emit light.
  • the segments may advantageously be spatially separated from each other.
  • the OLED may comprise a plurality of segments on the same substrate, which abut each other directly or are spatially spaced.
  • the segments may each comprise only one region of the emission side or multiple regions of the emission side per segment. It is also possible that a region of the emission side comprises only one segment or several segments.
  • each partial area of the optical element is in each case unambiguous for one segment of the curved OLED
  • exactly one region of the emission side is advantageously assigned to exactly one segment of the OLED, so that the associated partial region can bring about the intended orientation of the emission with respect to this region of the emission side.
  • each subregion of the optical element is each one area of the emission side
  • the curved OLED comprises a
  • Radiation characteristic of the curved OLED is influenced by means of at least one layer in and / or on the layer stack.
  • the radiation-influencing layers can be arranged in or on the layer stack in such a way that those directions of the light emission which would lead to a loss in the luminous flux in the intended emission characteristic are advantageously prevented. This can be done in accordance with the intended orientation through the optical element, wherein the OLED is advantageously constructed accordingly already during manufacture, so that the influence of the radiation of the areas by the structure of the layer stack in combination with the orientation by the optical element in complement their effect.
  • a maximum value of that of all regions of the emission side of the light-emitting component is determined
  • Main emission direction is asymmetrical.
  • the luminous flux radiated by the light-emitting component has a maximum value, which after an alignment of the radiation by the optical element only in the main emission direction of the entire light-emitting
  • Component is radiated.
  • Component is radiated.
  • Luminous flux in an asymmetric distribution take the maximum value.
  • the luminous flux is advantageous at most in the main emission, but remains a proportion of
  • the maximum value of the luminous flux emitted by all the regions and aligned by the optical element lies in a horizontal angle range of [-20 °, + 20 °] and a vertical angle range of [-10 °, + 10 °]. around the main radiation direction.
  • horizontal angle range is to be understood as meaning an angle range which, for a viewer who looks at the light-emitting component opposite to the main emission direction, extends laterally to the left and to the right of the light source
  • Angle range is understood to mean an angular range which extends perpendicularly upwards or downwards from the main emission direction for a viewer who is looking at the light-emitting component counter to the main emission direction.
  • the optical element comprises an arrangement of microlenses.
  • the microlenses can advantageously be arranged in a module. This can be a
  • Micro-optics in particular to act a microlens array.
  • a microlens array is advantageously suitable for the individual alignment of light of the different regions of the emission side.
  • the microlenses can advantageously be individually controlled, for example by an electronic control in the light-emitting component.
  • the optical element is laminated, printed, or stamped onto the emission side.
  • the printing takes place for example by means of an ink-jet process.
  • the optical element can advantageously in this way the
  • the optical element can advantageously be easily applied to the Abstrahlseite be applied and is preferably in solid mechanical contact with the emission side.
  • this includes
  • the light-emitting component for example, the curved OLED, a transparent substrate, which forms the emission side and in which the optical element is introduced or applied.
  • the optical element can hereby
  • Component be introduced or applied in the substrate or advantageously after the completion in the substrate or be applied.
  • a compact light-emitting component can advantageously be achieved.
  • Light-emitting component with the substrate advantageously has a thickness of 10 ym to 200 ym, preferably a thickness of 25 ym to 105 ym, and more preferably a thickness of about 50 ym.
  • the latter comprises a holder transparent to the radiated light, for example for the curved OLED, and the transparent holder comprises the optical element.
  • the optical element can be enclosed in the transparent holder.
  • the subregions of the optical element are in alignment with that of the associated region
  • radiated light independently operable.
  • the portions of the optical element for example, by means of an electronic control in the
  • each area can advantageously be influenced with regard to its emission characteristic.
  • the optical element is arranged over the whole area on the emission side.
  • the optical element covers
  • optical element can advantageously continuously follow the topology of the emission side.
  • the light-emitting component it is a motor vehicle tail light.
  • the areas of the emission side can advantageously emit red light. Furthermore, it is possible that the
  • the light-emitting component comprises a plurality of OLEDs, which have the same or different radiation characteristics. Furthermore, the light-emitting component further elements, such as a converter element
  • Figures 1, 2, 3 and 4 show embodiments of the light-emitting device in a schematic
  • FIG. 5 shows a diagram for an angle dependence of the emitted intensity of the light-emitting
  • FIG. 1 shows the light-emitting component 10 in a schematic side view.
  • a curved OLED 1 has a radiating side 2, wherein the radiating side 2 is divided into a plurality of regions 2 a.
  • the regions 2a may comprise a curved or flat surface.
  • Main surface normals 5 on the emission side 2 of the regions 2a correspond to a completely flat region
  • this also has one
  • Main emission direction 6 are assigned, which is depending on the application in the direction of a viewer. It is also possible for areas B, C and D, whose main surface normal 5 does not point in the direction of the main emission direction 6 of FIG.
  • directed light emitting device 6 are emitting a portion of the light in the main emission direction 6. Therefore, these areas contribute to the overall in the Main emission direction 6 radiated luminous flux, which is the case even after alignment by an optical element 3. To the radiated luminous flux in a
  • the optical element 3 comprises subareas 3 a, which comprise the
  • the optical element 3 may advantageously be a
  • the optical element 3 is
  • Radiation of each area 2a of the radiation side 2 can be influenced by the optical element. This makes it possible that the luminous flux of the light-emitting
  • FIG. 2 shows a schematic side view of a cross section through the light-emitting component 10 according to an exemplary embodiment.
  • the light-emitting component 10 comprises an OLED 1, which comprises segments 1a. In FIG. 2, the OLED 1 is not yet bent for the time being
  • Element 3 is an angular dependence of the radiation
  • the segments 1a of the OLED 1 each comprise an organic layer sequence 4a, which are arranged on a substrate 4, wherein all the segments 1a
  • Each segment 1 a comprises at least one region of the emission side 2. It is possible for a segment 1 a to comprise a plurality of regions of the emission side; for example, FIG. 2 shows that a segment 1 a comprises two regions of the emission side to which one segment 1 a
  • FIG. 3 shows a schematic side view of FIG
  • the light emitting device 10 comprises an OLED 1 and advantageously a substrate 4, on which an organic layer sequence 4a of the OLED. 1
  • the substrate 4 is advantageously transparent to the light to be emitted by the OLED 1, the side of the substrate 4 facing away from the organic layer sequence 4 a representing the emission side 2 of the OLED 1.
  • the substrate 4 advantageously comprises the optical element 3, which
  • the optical element 3 is introduced into the substrate 4 before the layer sequence 4a is arranged on the substrate 4.
  • the partial regions 3 a of the optical element 3 are advantageously arranged on a side of the substrate 4 facing away from the organic layer sequence 4 a.
  • the partial regions 3 a can align light from regions of the emission side with an angle dependence according to B and C from FIG. 5. For areas in which no alignment is necessary, for example a region A according to FIG. 5, no partial area of the optical component is advantageously necessary. In this area, only the substrate material forms the emission side 2.
  • the optical element 3 can also be introduced into or applied to the substrate 4 only after the completion of the OLED 1.
  • FIG. 4 shows a schematic side view of the light-emitting component 10, for example with an OLED 1, with an optical element 3, wherein a holder transparent to the light emitted by the OLED 1 advantageously comprises the optical element 3.
  • the optical element 3 may be applied to the holder 7 or enclosed in this and the OLED 1 follow in a direction of light emission.
  • the OLED 1 can be held by the holder 7 in the light-emitting component and the emission characteristic, advantageously with respect to the main emission direction 6, be adapted, for example, to a standard specification.
  • the optical element 3 can advantageously be arranged on one side of the holder 7, which faces the OLED 1. It is also possible that the optical element 3 is arranged on one side of the holder 7, which is facing away from the OLED 1. Alternatively, it is also possible that the optical element 3 is a part of the holder 7 and is enclosed in this.
  • FIG. 5 shows a diagram of an angle dependence of the regions of the emission side of the light-emitting Component, in particular a bent OLED radiated normalized light intensity.
  • each of the areas A, B and C has a maximum value of radiated
  • radiated light intensity is advantageously directed to the same observer for each area.
  • the areas of the emission side also have a radiation in other angular ranges, in particular radiates the

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Es wird ein lichtemittierendes Bauelement angegeben, umfassend eine Abstrahlseite (2) über welche Licht aus dem lichtemittierenden Bauelement (10) abgestrahlt wird, wobei die Abstrahlseite (2) mehrere Bereiche (2a) umfasst und eine Hauptflächennormale (5) auf die Abstrahlseite (2) in jedem Bereich (2a) einer Abstrahlrichtung des jeweiligen Bereichs (2a) entspricht, wobei Hauptflächennormalen von zumindest zwei Bereichen (2a) in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind. Das lichtemittierende Bauelement umfasst ein optisches Element (3), welches den Bereichen (2a) in einer Richtung einer Lichtemission des Bereichs (2a) nachgeordnet ist und das von den Bereichen (2a) abgestrahlte Licht in eine vorgegebene Hauptabstrahlrichtung (6) des lichtemittierenden Bauelements (10) ausrichtet, wobei das optische Element (3) mehrere Teilbereiche (3a) umfasst, welche den Bereichen (2a) zugeordnet sind.

Description

Beschreibung
Lichtemittierendes Bauelement Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauelement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
lichtemittierendes Bauelement anzugeben, welches sich durch eine verbesserte Effizienz der Abstrahlung in eine
vorgegebene Richtung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch ein lichtemittierendes Bauelement gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Bauelement eine Abstrahlseite über welche Licht aus dem lichtemittierenden Bauelement abgestrahlt wird, wobei die Abstrahlseite mehrere Bereiche umfasst und eine
Hauptflächennormale auf die Abstrahlseite in jedem Bereich einer Abstrahlrichtung des jeweiligen Bereichs entspricht, wobei Hauptflächennormalen von zumindest zwei Bereichen in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind.
Die Abstrahlseite weist für jeden Bereich eine
Hauptflächennormale auf, welche einer Ausrichtung in jener Richtung entspricht, in welche ein Großteil der Lichtmenge gerichtet ist, die von diesem Bereich abgestrahlt wird. So kann bei einer unebenen Oberfläche der Abstrahlseite das
Licht zwar in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt werden, jedoch ist es möglich eine Richtung zu bestimmen, in welche der meiste Anteil der Abstrahlfläche des jeweiligen Bereichs Licht abstrahlt. Diese Richtung wird hierbei als die
Abstrahlrichtung des jeweiligen Bereichs bezeichnet. Die Abstrahlseite weist folglich zumindest zwei Bereiche auf, deren Abstrahlrichtungen unterschiedlich zueinander sind. Die Abstrahlseite ist vorteilhaft zumindest bereichsweise uneben.
Das lichtemittierende Bauelement umfasst ein optisches
Element, welches den Bereichen in einer Richtung einer
Lichtemission des Bereiches nachgeordnet ist und das von den Bereichen abgestrahlte Licht in eine vorgegebene
Hauptabstrahlrichtung des lichtemittierenden Bauelements ausrichtet, wobei das optische Element mehrere Teilbereiche umfasst, welche den Bereichen zugeordnet sind. Ohne das optische Element würde jeder Bereich einen Großteil des Lichtstroms aus diesem Bereich in die für diesen Bereich charakteristische Abstrahlrichtung abstrahlen, was für zumindest zwei Bereiche nicht der gleichen Richtung
entsprechen würde. Durch das optische Element kann die
Ausrichtung des Lichtstroms jedes Bereichs vorteilhaft beeinflusst werden. Mit anderen Worten kann das Licht von jedem Bereich vorteilhaft in eine vorgesehene
Hauptabstrahlrichtung des gesamten lichtemittierenden
Bauelements ausgerichtet werden. Hierbei kann durch jeden Teilbereich des optischen Elements vorteilhaft die
Abstrahlung des zugeordneten Bereichs beeinflusst werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass eine Normvorgabe für eine Beleuchtung, beispielsweise eine gesetzlich geforderter
Mindestwert für die Lichtintensität, in einer bestimmten Hauptabstrahlrichtung und einem zugehörigen Raumwinkel erzielt wird, obwohl das lichtemittierende Bauelement solche Bereiche der Abstrahlseite aufweist, deren Abstrahlrichtung nicht der vorgesehenen Hauptabstrahlrichtung entspricht. Die Abstrahlung in die Hauptabstrahlrichtung kann beispielsweise rotationssymmetrisch um eine Achse entlang der
Hauptabstrahlrichtung sein. Die Teilbereiche des optischen Elements weisen dafür vorteilhaft einen unterschiedlich starken Ausrichtungseffekt für das von der Abstrahlseite abgestrahlte Licht auf. Hierbei ist es auch denkbar, dass die Bereiche auch unterschiedliche Wellenlängen abstrahlen, was beispielsweise durch auf den jeweiligen Bereichen angeordnete Konverterelemente erzielt werden kann.
Für Bereiche, deren Abstrahlrichtung bereits der gewünschten Abstrahlcharakteristik entspricht, kann der entsprechende Teilbereich auch keine ausrichtende Wirkung haben,
beispielsweise ist es auch möglich, dass in diesem Bereich kein optisches Element angeordnet ist.
Das optische Element kann beispielsweise eine Steuerung umfassen, mittels welcher die Funktion der Teilbereiche gesteuert werden kann. Zusätzlich ist es auch möglich, dass die Abstrahlrichtung eines Bereichs durch zusätzliche
Materialschichten in dem lichtemittierenden Bauelement beeinflusst wird, etwa durch Zwischenschichten in einer lichtemittierenden Schichtenfolge des lichtemittierenden Bauelements. Bei dem optischen Element kann es sich
beispielsweise um Linsen oder eine Strahlungsformende
Umlenkoptik handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements umfasst das lichtemittierende Bauelement
zumindest eine gebogene OLED.
Die OLED umfasst vorteilhaft eine lichtemittierende
organische Schichtenfolge mit einer aktiven Zone, wobei die OLED im Betrieb Licht vorteilhaft größtenteils über nur eine Abstrahlseite abstrahlt. Alternativ kann es sich um eine transparente OLED handeln, so dass auch Licht auf der der Abstrahlseite gegenüberliegenden Seite der OLED abgestrahlt wird. Durch die gebogene Erscheinungsform der OLED ist auch die Abstrahlseite gebogen und weist in Bereichen der
Abstrahlseite jeweils Abstrahlrichtungen auf, welche in unterschiedliche Richtungen orientiert sind. Es ist
vorteilhaft möglich, dass mehrere Bereiche die gleiche
Abstrahlrichtung aufweisen.
Die gebogene OLED umfasst vorteilhaft ein vordefiniertes dreidimensionales Design. Durch das optische Element kann vorteilhaft die dreidimensionale Abstrahlung der OLED beliebig gesteuert bzw. zumindest vorteilhaft beeinflusst werden. So ist es vorteilhaft möglich, dass beispielsweise in einer Anordnung mit mehreren identischen gebogenen OLEDs des gleichen dreidimensionalen Designs unterschiedliche
Abstrahlungen erreicht werden, indem vorteilhaft für jede OLED ein anderes optisches Element mit einer anderen
Abstrahlausrichtung angewandt wird. Dadurch ist es
vorteilhaft möglich baugleiche OLEDs für unterschiedliche Anwendungen, insbesondere für Kfz-Rückleuchten, mit
unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken anzuwenden. Die Abstrahlcharakteristiken können vorteilhaft unterschiedlichen Normen und Wünschen angepasst sein. Durch die Anwendung baugleicher OLEDs kann vorteilhaft eine Kostenersparnis erzielt werden, da für unterschiedliche
Abstrahlcharakteristika vorteilhaft keine unterschiedliche Biegung der OLED notwendig ist. Alternativ dazu können auch mehrere OLEDs ein gleiches zweidimensionales Design umfassen und in unterschiedliche dreidimensionale Formen gebogen werden. Hierbei wird dann vorteilhaft eine Abstrahlcharakteristik entsprechend der dreidimensionalen Form durch das optische Element angepasst.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements umfasst die gebogene OLED mehrere Segmente.
Die gebogene OLED kann vorteilhaft einen Schichtaufbau aufweisen, welcher in zumindest zwei Segmente strukturiert ist. Diese Segmente können vorteilhaft unabhängig voneinander betrieben werden, so kann beispielsweise ein Segment kein Licht emittieren, während zur selben Zeit andere Segmente Licht emittieren. Die Segmente können vorteilhaft räumlich getrennt voneinander sein. So kann die OLED mehrere Segmente auf demselben Substrat umfassen, welche aneinander direkt anliegen oder räumlich beabstandet sind. Die Segmente können jeweils nur einen Bereich der Abstrahlseite oder mehrere Bereiche der Abstrahlseite pro Segment umfassen. Es ist ebenso möglich, dass ein Bereich der Abstrahlseite nur ein Segment oder mehrere Segmente umfasst.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements ist jeder Teilbereich des optischen Elements jeweils einem Segment der gebogenen OLED eineindeutig
zugeordnet .
In diesem Fall ist genau ein Bereich der Abstrahlseite vorteilhaft genau einem Segment der OLED zugeordnet, damit der zugeordnete Teilbereich bezüglich diesem Bereich der Abstrahlseite die vorgesehene Ausrichtung der Abstrahlung bewirken kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements ist jeder Teilbereich des optischen Elements jeweils einem Bereich der Abstrahlseite eineindeutig
zugeordnet. Durch die eineindeutige Zuordnung kann
vorteilhaft erreicht werden, dass die Abstrahlung von Licht jedes Bereichs der Abstrahlseite individuell ausgerichtet bzw. beeinflusst werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements umfasst die gebogene OLED einen
lichtemittierenden Schichtenstapel, und eine
Abstrahlcharakteristik der gebogenen OLED wird mittels zumindest einer Schicht im und/oder auf dem Schichtenstapel beeinflusst .
Weitere, die Abstrahlung beeinflussende, Schichten können hierbei so im oder auf dem Schichtenstapel angeordnet sein, dass jene Richtungen der Lichtemission, welche in der vorgesehenen Abstrahlcharakteristik zu einem Verlust im Lichtstrom führen würden, vorteilhaft unterbunden werden. Dies kann im Einklang mit der vorgesehenen Ausrichtung durch das optische Element erfolgen, wobei die OLED vorteilhaft bereits bei der Herstellung entsprechend aufgebaut wird, so dass sich die Beeinflussung der Abstrahlung der Bereiche durch den Aufbau des Schichtenstapels in Kombination mit der Ausrichtung durch das optische Element in deren Wirkung ergänzen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements wird ein Maximalwert des von allen Bereichen der Abstrahlseite des lichtemittierenden Bauelements
abgestrahlten Lichtstroms in die Hauptabstrahlrichtung abgestrahlt und eine Verteilung des Maximalwerts des
Lichtstroms in einem Raumwinkelbereich um die
Hauptabstrahlrichtung ist asymmetrisch. Der vom lichtemittierenden Bauelement abgestrahlte Lichtstrom weist einen Maximalwert auf, welcher nach einer Ausrichtung der Abstrahlung durch das optische Element lediglich in die Hauptabstrahlrichtung des gesamten lichtemittierenden
Bauelements und vorteilhaft in einen daran angrenzenden vorbestimmten Raumwinkelbereich des lichtemittierenden
Bauelements abgestrahlt wird. Mit anderen Worten kann
vorteilhaft innerhalb dieses Raumwinkelbereichs der
Lichtstrom in einer asymmetrischen Verteilung den Maximalwert annehmen .
Dies kann beispielsweise für Kfz-Leuchten betreffend deren gesetzlich geforderte Abstrahlcharakteristiken in einen bestimmten Raumwinkel um eine Vorzugsrichtung zum Betrachter erzielt werden. Die Vorzugsrichtung kann der
Hauptabstrahlrichtung des lichtemittierenden Bauelements entsprechen .
Dadurch ist es möglich verschiedene Abstrahlmuster zu
erzielen. Der Lichtstrom ist zwar vorteilhaft maximal in der Hauptabstrahlrichtung, jedoch verbleibt ein Anteil der
Abstrahlung noch in andere Richtungen, welcher ebenfalls anteilsweise gezielt durch das optische Element eingestellt bzw. gesteuert werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements liegt der Maximalwert des von allen Bereichen abgestrahlten und durch das optische Element ausgerichteten Lichtstroms in einem horizontalen Winkelbereich von [- 20°;+20°] und einem vertikalen Winkelbereich von [-10°;+10°] um die Hauptabstrahlrichtung. Unter „horizontalen Winkelbereich" ist ein Winkelbereich zu verstehen, der sich für einen Betrachter, der entgegen der Hauptabstrahlrichtung auf das lichtemittierende Bauelement blickt, lateral links und rechts von der
Hauptabstrahlrichtung erstreckt. Unter „vertikalen
Winkelbereich" ist ein Winkelbereich zu verstehen, der sich für einen Betrachter, der entgegen der Hauptabstrahlrichtung auf das lichtemittierende Bauelement blickt, senkrecht nach oben oder unten von der Hauptabstrahlrichtung erstreckt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements umfasst das optische Element eine Anordnung von Mikrolinsen. Die Mikrolinsen können vorteilhaft in einem Modul angeordnet sein. Hierbei kann es sich um eine
Mikrooptik, insbesondere um ein Mikrolinsenarray handeln. Ein Mikrolinsenarray eignet sich vorteilhaft zur individuellen Ausrichtung von Licht der unterschiedlichen Bereiche der Abstrahlseite. Die Mikrolinsen können vorteilhaft individuell angesteuert werden, beispielsweise durch eine elektronische Steuerung im lichtemittierenden Bauelement.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements ist das optische Element auf die Abstrahlseite auflaminiert , aufgedruckt, oder aufgestempelt . Das Aufdrucken erfolgt beispielsweise mittels eines Ink-Jet Verfahrens. Das optische Element kann auf diese Weise vorteilhaft dem
Oberflächenverlauf der Abstrahlseite, beispielsweise der gebogenen OLED, folgen und auf dieses aufgebracht werden, nachdem die OLED bereits fertiggestellt ist. Vorteilhaft sind die Abstände aller Teilbereiche von den zugehörigen Bereichen der Abstrahlseite gleich groß. Durch die angeführten Prozesse kann das optische Element vorteilhaft einfach auf die Abstrahlseite aufgebracht werden und steht mit der Abstrahlseite vorzugsweise in festen mechanischen Kontakt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
lichtemittierende Bauelement, beispielsweise die gebogene OLED, ein transparentes Substrat, welches die Abstrahlseite bildet und in welches das optische Element eingebracht oder aufgebracht ist. Das optische Element kann hierbei
vorteilhaft vor der Herstellung des lichtemittierenden
Bauelements in das Substrat ein- oder aufgebracht werden oder vorteilhaft nach der Fertigstellung in das Substrat ein- oder aufgebracht werden. Mittels der Einfassung des optischen Elements in das Substrat kann vorteilhaft ein kompaktes lichtemittierendes Bauelement erzielt werden. Das
lichtemittierenden Bauteil mit dem Substrat weist vorteilhaft eine Dicke von 10 ym bis 200 ym, vorzugsweise eine Dicke von 25 ym bis 105 ym, und besonders bevorzugt eine Dicke von etwa 50 ym auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements umfasst dieses eine für das abgestrahlte Licht transparente Halterung, beispielsweise für die gebogene OLED, und die transparente Halterung umfasst das optische Element. Das optische Element kann in die transparente Halterung eingefasst sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements sind die Teilbereiche des optischen Elements zu einer Ausrichtung des von dem zugeordneten Bereich
abgestrahlten Lichts unabhängig voneinander betreibbar. Die Teilbereiche des optischen Elements können beispielsweise mittels einer elektronischen Steuerung in deren
Funktionsweise jedem Bereich der Abstrahlseite bezüglich - lo ¬ deren zu erzielender Abstrahlausrichtung individuell
angepasst und gesteuert werden. Somit kann vorteilhaft jeder Bereich betreffend dessen Abstrahlcharakteristik beeinflusst werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements ist das optische Element ganzflächig auf der Abstrahlseite angeordnet. Das optische Element deckt
vorteilhaft jeden Bereich der Abstrahlseite ab,
beispielsweise bedeckt es die Abstrahlseite vollständig.
Vorteilhaft kann auf diese Weise jeder abstrahlende Bereich der Abstrahlseite in dessen Abstrahlrichtung von dem
optischen Element beeinflusst werden. Das optische Element kann vorteilhaft stetig der Topologie der Abstrahlseite folgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden Bauelements handelt es sich um eine Kfz-Rückleuchte . Die Bereiche der Abstrahlseite können vorteilhaft rotes Licht abstrahlen. Weiterhin ist es möglich, dass das
lichtemittierende Bauelement eine Mehrzahl von OLEDs umfasst, welche gleiche oder unterschiedliche Abstrahlcharakteristika aufweisen. Des Weiteren kann das lichtemittierende Bauelement weitere Elemente, beispielsweise ein Konverterelement
umfassen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen. Die Figuren 1, 2, 3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele des lichtemittierenden Bauelements in einer schematischen
Seitenansicht . Die Figur 5 zeigt ein Diagramm für eine Winkelabhängigkeit der abgestrahlten Intensität des lichtemittierenden
Bauelements .
Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die in den Figuren dargestellten Bestandteile sowie die
Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Die Figur 1 zeigt das lichtemittierende Bauelement 10 in einer schematischen Seitenansicht. Eine gebogene OLED 1 weist eine Abstrahlseite 2 auf, wobei die Abstrahlseite 2 in mehrere Bereiche 2a gegliedert ist. Die Bereiche 2a können eine gebogene oder ebene Oberfläche umfassen.
Hauptflächennormalen 5 auf die Abstrahlseite 2 der Bereiche 2a entsprechen bei einem vollständig ebenen Bereich
vorteilhaft der Abstrahlrichtung dieses Bereichs. Im Falle eines gebogenen Bereichs, weist dieser ebenso eine
Hauptflächennormale 5 auf, wobei allerdings die Bereiche B und C jeweils eine andere Abstrahlrichtung aufweisen als die Bereiche A und D. Der gesamten OLED 1 kann eine
Hauptabstrahlrichtung 6 zugeordnet werden, welche je nach Anwendung in Richtung eines Betrachters liegt. Es ist auch möglich, dass Bereiche B, C und D, deren Hauptflächennormalen 5 nicht in Richtung der Hauptabstrahlrichtung 6 des
lichtemittierenden Bauelements 6 gerichtet sind einen Anteil des Lichts in die Hauptabstrahlrichtung 6 abstrahlen. Daher tragen auch diese Bereiche zum gesamten in die Hauptabstrahlrichtung 6 abgestrahlten Lichtstrom bei, was auch nach der Ausrichtung durch ein optisches Element 3 der Fall ist. Um den abgestrahlten Lichtstrom in eine
vordefinierte Hauptabstrahlrichtung 6 vorteilhaft zu
vergrößern oder zu beeinflussen, umfasst das
lichtemittierende Bauelement 10 ein optisches Element 3, welches an der Abstrahlseite 2 der OLED 1 angeordnet ist. Das optische Element 3 umfasst Teilbereiche 3a, welche den
Bereichen 2a vorteilhaft eineindeutig zugeordnet sind. Bei dem optischen Element 3 kann es sich vorteilhaft um ein
Mikrolinsenarray handeln. Das optische Element 3 ist
vorteilhaft ganzflächig auf der Abstrahlseite 2 angeordnet und bedeckt diese vorteilhaft vollständig, wodurch die
Abstrahlung jedes Bereichs 2a der Abstrahlseite 2 durch das optische Element beeinflusst werden kann. Dadurch ist es möglich, dass der Lichtstrom des lichtemittierenden
Bauelements 10 in der Hauptabstrahlrichtung 6 vergrößert wird . Die Figur 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Querschnitt durch das lichtemittierende Bauelement 10 gemäß eines Ausführungsbeispiels. Das lichtemittierende Bauelement 10 umfasst eine OLED 1, welche Segmente la umfasst. In der Figur 2 ist die OLED 1 vorerst im noch nicht gebogenen
Zustand dargestellt. Die Segmente la können nach dem
Ausrichten des abgestrahlten Lichts durch das optische
Element 3 eine Winkelabhängigkeit der Abstrahlung
beispielsweise gemäß der Bereiche A, B und C aus der Figur 5 aufweisen, wonach jeder Bereich der Abstrahlseite einen
Maximalwert der abgestrahlten Lichtintensität umfasst und dieser Maximalwert in eine Richtung unter einem Winkel zur Hauptflächennormalen auf diesen Bereich gemäß Figur 5 vom jeweiligen Bereich abgestrahlt wird. Hierbei ist jeder Teilbereich 3a des optischen Elements 3 jeweils einem Segment la der OLED 1 zugeordnet. Die Segmente la der OLED 1 umfassen jeweils eine organische Schichtenfolge 4a, welche auf einem Substrat 4 angeordnet sind, wobei alle Segmente la
vorteilhaft auf demselben Substrat 4 angeordnet sind. Die Segmente la können individuell und unabhängig voneinander betrieben werden und sind vorteilhaft lateral beabstandet zueinander angeordnet. Jedes Segment la umfasst zumindest einen Bereich der Abstrahlseite 2. Es ist möglich, dass ein Segment la mehrere Bereiche der Abstrahlseite umfasst, beispielsweise zeigt die Figur 2, dass ein Segment la zwei Bereiche der Abstrahlseite umfasst, an welchen eine
Abstrahlcharakteristik gemäß der Bereiche A und B aus der Figur 5 durch das optische Element 3 erzeugt wird.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Seitenansicht des
lichtemittierenden Bauelements 10 gemäß eines
Ausführungsbeispiels, wobei das lichtemittierende Bauelement 10 eine OLED 1 und vorteilhaft ein Substrat 4 umfasst, auf welchem eine organische Schichtenfolge 4a der OLED 1
angeordnet ist. Das Substrat 4 ist vorteilhaft transparent für das von der OLED 1 abzustrahlende Licht, wobei die der organischen Schichtenfolge 4a abgewandte Seite des Substrats 4 die Abstrahlseite 2 der OLED 1 darstellt. Das Substrat 4 umfasst vorteilhaft das optische Element 3, welches
vorteilhaft während oder vor der Herstellung der OLED 1 in das Substrat 4 eingebracht wird. Beispielsweise wird das optische Element 3 in das Substrat 4 eingebracht bevor die Schichtenfolge 4a auf dem Substrat 4 angeordnet wird. Die Teilbereiche 3a des optischen Elements 3 sind vorteilhaft auf einer der organischen Schichtenfolge 4a abgewandten Seite des Substrats 4 angeordnet. Die Teilbereiche 3a weisen
vorteilhaft unterschiedliche Ausrichtwirkungen auf das abgestrahlte Licht auf. Die Teilbereiche 3a können Licht von Bereichen der Abstrahlseite mit einer Winkelabhängigkeit gemäß B und C aus der Figur 5 ausrichten. Für Bereiche, in welchen keine Ausrichtung nötig ist, beispielsweise einem Bereich A gemäß der Figur 5, ist vorteilhaft kein Teilbereich des optischen Bauelements notwendig. In diesem Bereich bildet lediglich das Substratmaterial die Abstrahlseite 2.
Alternativ kann das optische Element 3 auch erst nach der Fertigstellung der OLED 1 in das Substrat 4 eingebracht oder auf dieses aufgebracht werden.
Die Figur 4 zeigt in einer schematischen Seitenansicht des lichtemittierenden Bauelements 10, beispielsweise mit einer OLED 1, mit einem optischen Element 3, wobei eine für das von der OLED 1 abgestrahlte Licht transparente Halterung 7 vorteilhaft das optische Element 3 umfasst. Das optische Element 3 kann auf der Halterung 7 aufgebracht sein oder in diese eingefasst sein und der OLED 1 in einer Richtung der Lichtemission nachfolgen. Auf diese Weise kann die OLED 1 durch die Halterung 7 im lichtemittierenden Bauelement gehalten werden und die Abstrahlcharakteristik, vorteilhaft bezüglich der Hauptabstrahlrichtung 6, beispielsweise nach einer Normvorgabe angepasst sein. Das optische Element 3 kann vorteilhaft auf einer Seite der Halterung 7 angeordnet sein, welche der OLED 1 zugewandt ist. Es ist auch möglich, dass das optische Element 3 auf einer Seite der Halterung 7 angeordnet ist, welche der OLED 1 abgewandt ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das optische Element 3 ein Teil der Halterung 7 ist und in diese eingefasst ist.
Die Figur 5 zeigt ein Diagramm einer Winkelabhängigkeit der von den Bereichen der Abstrahlseite des lichtemittierenden Bauelements, insbesondere einer gebogenen OLED, abgestrahlten normierten Lichtintensität. Hierbei weist jeder der Bereiche A, B und C einen Maximalwert der abgestrahlten
Lichtintensität in diesem Bereich auf, welcher in einem
Winkel zur Hauptflächennormalen auf diesen Bereich gemäß der Figur 5 abgestrahlt wird. Für einen Bereich A der
Abstrahlseite wird hierbei angenommen, dass die
Abstrahlrichtung des Bereichs A, und somit eine
Hauptflächennormale auf diesen Bereich, bereits in Richtung des Betrachters liegt, und ein optisches Element eine nur geringfügige oder keine Ausrichtung des abgestrahlten Lichts im Bereich A bewirkt. Der Bereich B strahlt nach einer
Ausrichtung des abgestrahlten Lichts einen Maximalwert der Lichtintensität unter einem Winkel von etwa 35° zu dessen Hauptflächennormalen ab. Der Bereich C strahlt nach einer Ausrichtung des abgestrahlten Lichts einen Maximalwert der Lichtintensität unter einem Winkel von etwa 55° zu dessen Hauptflächennormalen ab. Die Abstrahlrichtung aller Bereiche A, B und C ist somit vorteilhaft gleichgerichtet. Mit anderen Worten ist die Abstrahlung eines Maximalwerts der
abgestrahlten Lichtintensität vorteilhaft für jeden Bereich zum selben Beobachter gerichtet.
Die Bereiche der Abstrahlseite weisen auch eine Abstrahlung in andere Winkelbereiche auf, insbesondere strahlt der
Bereich A unter einem Winkel von etwa 42° zur
Hauptflächennormalen noch einen Anteil von 25 % des
Maximalwerts der Lichtintensität ab, welche unter einem
Winkel von 0° zur Hauptflächennormalen abgestrahlt wird.
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 dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102016108111.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 OLED
la Segment der OLED
2 Abstrahlseite
2a Bereiche der Abstrahlseite
3 optisches Element
3a Teilbereich des optischen Elements
4 Substrat
4a organische Schichtenfolge
5 Hauptflächennormale
6 Hauptabstrahlrichtung
7 Halterung
10 lichtemittierendes Bauelement
A Bereich der Abstrahlseite
B Bereich der Abstrahlseite
C Bereich der Abstrahlseite
D Bereich der Abstrahlseite

Claims

Patentansprüche
1. Lichtemittierendes Bauelement (10) umfassend
- eine Abstrahlseite (2) über welche Licht aus dem lichtemittierenden Bauelement (10) abgestrahlt wird, wobei die Abstrahlseite (2) mehrere Bereiche (2a) umfasst und eine Hauptflächennormale (5) auf die Abstrahlseite (2) in jedem Bereich (2a) einer Abstrahlrichtung des jeweiligen Bereichs entspricht, wobei Hauptflächennormalen (5) von zumindest zwei Bereichen (2a) in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind, und
- ein optisches Element (3) , welches den Bereichen (2a) in einer Richtung einer Lichtemission des Bereiches (2a) nachgeordnet ist und das von den Bereichen (2a) abgestrahlte Licht in eine vorgegebene
Hauptabstrahlrichtung (6) des lichtemittierenden Bauelements (10) ausrichtet, wobei das optische Element (3) mehrere Teilbereiche (3a) umfasst, welche den Bereichen (2a) zugeordnet sind.
2. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
bei dem das lichtemittierende Bauelement (10) eine gebogene OLED (1) umfasst.
3. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
bei dem die gebogene OLED (1) mehrere Segmente (la) umfasst .
Lichtemittierendes Bauelement (10) nach dem
vorhergehenden Anspruch, dem jeder Teilbereich (3a) des optischen Elements jeweils einem Segment (la) der gebogenen OLED eineindeutig zugeordnet ist.
5. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dem jeder Teilbereich (3a) des optischen Elements jeweils einem Bereich (2a) der Abstrahlseite (2) eineindeutig zugeordnet ist.
6. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der
Ansprüche 2 bis 5,
bei dem die gebogene OLED (1) einen lichtemittierenden Schichtenstapel (4a) umfasst und eine
Abstrahlcharakteristik der gebogenen OLED (1) mittels zumindest einer Schicht im und/oder auf dem
Schichtenstapel beeinflusst wird.
7. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei dem ein Maximalwert des vom lichtemittierenden Bauelement (10) abgestrahlten Lichtstroms in die
Hauptabstrahlrichtung (6) abgestrahlt wird und eine Verteilung des Maximalwerts des Lichtstroms in einem Raumwinkelbereich um die Hauptabstrahlrichtung (6) asymmetrisch ist.
8. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
bei dem der Maximalwert des von allen Bereichen (2a) abgestrahlten und durch das optische Element (3) ausgerichteten Lichtstroms in einem horizontalen
Winkelbereich von [-20°; +20°] und einem vertikalen Winkelbereich von [-10°; +10°] um die
Hauptabstrahlrichtung (6) liegt.
Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das optische Element (3) eine Anordnung vom Mikrolinsen umfasst.
Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das optische Element (3) auf die Abstrahlseite (2) auflaminiert , aufgedruckt, oder aufgestempelt ist.
Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das lichtemittierende Bauelement (10) ein transparentes Substrat (4) umfasst, welches die
Abstrahlseite (2) bildet und in welches das optische Element (3) eingebracht oder aufgebracht ist.
Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das lichtemittierende Bauelement (10) eine für das abgestrahlte Licht transparente Halterung (7) umfasst, wobei die transparente Halterung (7) das optische Element (3) umfasst.
Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Teilbereiche (3a) des optischen Elements (3) für einer Ausrichtung des von dem zugeordneten Bereiches (2a) der Abstrahlseite (2) abgestrahlten Lichts unabhängig voneinander betreibbar sind.
14. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das optische Element (3) ganzflächig auf der Abstrahlseite (2) angeordnet ist.
15. Lichtemittierendes Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem es sich um eine Kfz-Rückleuchte, Kfz- Bremsleuchte, oder Kfz-Blinker handelt.
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