Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deut schen Patentanmeldung Nr. 10 2018 114 465.2. Die Offenbarung der vorstehenden deutschen Patentanmeldung wird hiermit durch Rückbezug in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Fa ser, insbesondere zur Integration in eine Textilie oder ein Formteil, sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstel lung einer optoelektronischen Faser.

Es kommen zunehmend leuchtende Textilien, insbesondere Klei dungsstücke, auf den Markt. Weiterhin besteht ein Interesse an Formteilen mit leuchtenden Abschnitten.

Der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zu grunde, eine einfach, schnell und/oder kostengünstig herstell bare optoelektronische Faser zu schaffen, die sich besonders einfach im Zusammenhang mit Textilien oder Formteilen einsetzen lässt. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen sich eine derartige optoelektronische Faser in einfacher, schneller und/oder kostengünstiger Weise hersteilen lässt.

Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine optoelektro nische Faser mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch eine jeweilige Vorrich tung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 8, 9 , 10 bzw. 11 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Bevor zugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Eine optoelektronische Faser gemäß einer ersten Ausgestaltung, die insbesondere zur Integration in eine Textilie oder ein Form- teil geeignet oder bestimmt ist, umfasst mindestens einen Trä ger, der sich in einer Längsrichtung erstreckt, sowie opto elektronische Bauelemente, die auf dem Träger angeordnet sind. Eine sich in Längsrichtung erstreckende Ummantelung umgibt den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente. Die Ummantelung weist mindestens einen um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente herumgeführten Faden, d. h. einen oder mehrere Fäden, und/oder mindestens ein schraubenförmig um den mindestens einen Träger und die opto elektronischen Bauelemente gewickeltes Band, d. h. ein oder mehrere Bänder, auf.

Die optoelektronische Faser kann insbesondere derart ausgebil det und dimensioniert sein, dass sie sich, vergleichbar einem textilen Faden, in eine Textilie integrieren lässt, insbeson dere unter Verwendung der üblichen Web- und/oder Strick- und/o- der Sticktechniken. Außerdem ist die optoelektronische Faser flexibel und lässt sich daher gut aufwickeln und so wie ein herkömmlicher Faden aufgewickelt auf einer Spule bereitstellen .

Durch die Integration von derartigen fadenartigen Leuchtvor richtungen können beleuchtete Textilien realisiert werden. Die Verwendung derartiger Textilien in Kleidungsstücken kann zum Beispiel dazu beitragen, die Sicherheit von Fußgängern oder Radfahrern zu erhöhen, die zum Beispiel bei schlechten Sicht verhältnissen oder bei Dunkelheit unterwegs sind.

Die Ummantelung kann insbesondere so dimensioniert und ausge bildet sein, dass sich die gebildete, fadenartige Faser wenigs tens annähernd wie ein Textilfaden verhält und insbesondere ein biegeschlaffes Gebilde bildet, welches - in Längsrichtung ge sehen - zumindest im Wesentlichen eine dominierende eindimen sionale Erstreckung und/oder einen gleichmäßigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt kann insbesondere kreisförmig ausge staltet sein. Auch andere Querschnittsformen, wie zum Beispiel oval, rechteckig oder quadratisch, sind möglich. In der ent sprechenden Weise können auch der Träger und die auf dem Träger angeordneten optoelektronischen Bauelemente dimensioniert sein. Insbesondere kann der Träger derart ausgestaltet sein, dass er sich als Bestandteil der Faser biegeschlaff verhält und somit nicht bricht oder reißt, wenn er mit normalen textilen Fäden in ein textiles Gewebe eingearbeitet wird. Die optoelektronische Faser kann in Textilien eingearbeitet werden, bevor das Material der Ummantelung aushärtet. Durch die anschließende Aushärtung der Ummantelung vernetzt die optoelektronische Faser mit den Textilien .

Die Textilien mit der optoelektronischen Faser können in Klei dungsstücken, Fahrzeuginnenräumen, Möbelstücken, Teppichen oder anderen geeigneten Umgebungen eingesetzt werden.

Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagneti sche Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittie rendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bau element sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strah lung emittierender Transistor oder als ein organischer elekt romagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zu sammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) , als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsformen Teil einer integrierten Schal tung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.

Da die Ummantelung sowohl den Träger als auch die optoelektro nischen Bauelemente vollständig umgeben soll, sind auch die optoelektronischen Bauelemente entsprechend klein dimensio niert. Beispielsweise können LED-Chips mit einer herkömmlichen Höhe von 100 bis 300 pm eingesetzt werden, die LED-Chips können aber auch eine geringere Höhe, beispielsweise im Bereich von 5 bis 20 pm oder noch geringer, aufweisen.

Weiterhin kann die optoelektronische Faser in ein Formteil, beispielsweise ein Karosserieteil, wie etwa eine Motorhaube, integrierbar sein. Dies ermöglicht die Beleuchtung des Formteils an einer gewünschten Stelle.

Neben den optoelektronischen Bauelementen können auf dem Träger auch weitere Bauelemente angeordnet werden, beispielsweise elektronische Bauelemente, Schaltelemente, piezoelektrische Elemente, Miniaturgeneratoren und/oder Mikrosysteme (micro- electro-mechanical Systems, MEMS) .

Die optoelektronische Faser enthält einen oder mehrere Träger, auf denen jeweils ein oder mehrere optoelektronische Bauelemente angeordnet sind.

Der mindestens eine Faden und/oder das mindestens eine Band können vorproduziert und beispielsweise auf Spulen aufgewickelt sein, von denen sie während der Herstellung der optoelektroni schen Faser abgewickelt werden. Der mindestens eine Faden und/o- der das mindestens eine Band können aber auch während der Her stellung der optoelektronischen Faser mittels eines Extrusions vorgangs hergestellt werden. Auf diese Weise lassen sich der mindestens eine Faden und/oder das mindestens eine Band beson ders einfach und insbesondere auch als „Endlosfäden" bzw. „End losband" hersteilen.

Durch die Ummantelung des aus dem mindestens einen Träger und den darauf angeordneten optoelektronischen Bauelementen gebil deten Strangs können Unebenheiten in dem Strang ausgeglichen werden. Die Schichtdicke der Ummantelung kann über den ganzen Strang hinweg im Wesentlichen konstant gehalten werden. Ferner ist eine Zentrierung des Strangs wie bei einer konzentrischen Extrusion, bei welcher der Strang in der Mitte der Extrusions düse zentriert werden muss, nicht erforderlich. Weiterhin ist die Zugbelastbarkeit der hier beschriebenen Ummantelung höher als bei herkömmlich ummantelten Strängen.

Um eine stabile Ummantelung um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente zu bilden, können die Fäden miteinander verdrillt, verflochten, verwoben oder durch andere textile Produktionstechniken miteinander verbunden sein. Wei terhin können zur Herstellung der Ummantelung auch Techniken aus der Kabelherstellung, beispielsweise zur Herstellung von Koaxialkabeln, Netzwerkkabeln usw. , eingesetzt werden. Beim Verdrillen werden die Fäden schraubenförmig um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente gewickelt. Zum Flechten und Weben werden die Fäden regelmäßig ineinander- geschlungen, wobei sich die Fäden beim Weben rechtwinklig und beim Flechten nicht rechtwinklig kreuzen.

Weiterhin können die Fäden, nachdem sie um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente herumgeführt wur den, miteinander vernetzt werden, um die Fäden zu einem Körper zu vereinen. Dazu können die Fäden beispielsweise aufgeschmol zen werden oder die Fäden können aus einem Material hergestellt sein, welches nach dem Bilden der Ummantelung erstarrt und dabei eine Vernetzung der Fäden ausbildet. In gleicher Weise können die Bandschlaufen des mindestens eines Bands, die sich durch das schraubenförmige Umwickeln des mindestens einen Trägers und der optoelektronischen Bauelemente ausbilden, miteinander ver netzt werden.

Der mindestens eine Faden kann vor der Herstellung der Umman telung durch einen Klebstoff gezogen werden, um anschließend an dem mindestens einen Träger sowie den optoelektronischen Bau elementen zu haften. Außerdem kann die Ummantelung nach ihrer Herstellung mit Kunststoff getränkt werden. Auch während der Herstellung der Ummantelung kann ein Klebstoff oder Kunststoff eingebracht werden.

Als Träger für die optoelektronischen Bauelemente kann eine flexible Leiterplatte verwendet werden, auf der die optoelekt ronischen Bauelemente elektrisch kontaktiert und nachfolgend ummantelt werden. Alternativ kann anstelle der Leiterplatte ein extrudierter Kunststoffträger als Träger für die optoelektro nischen Bauelemente verwendet werden, in den die optoelektro nischen Bauelemente, beispielsweise mittels einer Heißpräge- technik (hot embossing technique) , eingebettet bzw. eingeprägt werden .

Der oder die Träger können linear oder in sich gewunden bzw. verdrillt sein. Nach der Herstellung der optoelektronischen Fa ser können die in sich gewundenen Träger sich entspannen und ihre ursprüngliche Form annehmen. Alternativ können die Träger auch in der gewundenen Form belassen werden, was Vorteile in der Abstrahlcharakteristik bewirken kann.

In die Ummantelung kann mindestens ein dünner Metalldraht, ins besondere können mehrere dünne Metalldrähte, integriert werden. Der oder die Metalldrähte können mit dem mindestens einen Faden verdrillt, verflochten, verwoben oder in anderer geeigneter Weise verbunden sein. Durch den mindestens einen Metalldraht lässt sich die Ummantelung stabilisieren.

Weiterhin kann durch den mindestens einen Metalldraht eine elektrische Kontaktierung zu mindestens einem der optoelektro nischen Bauelemente hergestellt werden. Ein oder mehrere opto elektronische Bauelemente können mit einem oder mehreren ande ren optoelektronischen Bauelementen der optoelektronischen Fa ser elektrisch verbunden sein. Weiterhin können ein oder mehrere optoelektronische Bauelemente der optoelektronischen Faser mit einer außerhalb der optoelektronischen Faser befindlichen Kom ponente über den oder die Metalldrähte elektrisch verbunden sein. Ferner können eine oder mehrere weitere Komponenten, bei spielsweise elektronische und/oder mikromechanische Komponen ten, in die optoelektronische Faser integriert sein, die zur Ansteuerung und/oder Funktionsergänzung der optoelektronischen Bauelemente dienen können und die auch durch den mindestens einen Metalldraht kontaktiert sein können.

Der mindestens eine Faden und/oder das mindestens eine Band sind vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitenden Material her gestellt. Die einzelnen Fäden weisen einen Durchmesser auf, der deutlich kleiner als der Durchmesser der optoelektronischen Fa ser ist. Die Fäden können auch als Fasern bezeichnet werden.

Der mindestens eine Faden und/oder das mindestens eine Band können aus einem Material derart ausgebildet sein, dass die optoelektronische Faser in Art eines Fadens in eine Textilie integrierbar ist. Bei dem Material kann es sich beispielsweise um Silikon handeln, das auch mit einem Zusatzstoff, zum Beispiel einem Leuchtstoff, versetzt sein kann. Das Material kann auch transparent klar oder diffus ausgestaltet sein. Es können auch Fäden aus verschiedenen Materialien in ein und derselben Umman telung enthalten sein.

Der mindestens eine Faden und/oder das mindestens eine Band können beispielsweise Kunststoff aufweisen oder aus Kunststoff gebildet sein. Der mindestens eine Faden und/oder das mindestens eine Band können beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polycarbonat (PC) , Polyethersulfon (PES) , Polyethylenterephtha- lat (PET), Polyamid (PA), Polyimid (PI), Polyamidimid (PAI), Polyphenylensulfid (PPS) , Polyacrylnitril (PAN) , Polytetraflu orethylen (PTFE) , Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) , Polyvi nylchlorid (PVC) , Polyurethan, Silikon, Siloxan und/oder ein Glasfasermaterial aufweisen oder davon gebildet sein. Der min destens eine Faden und/oder das mindestens eine Band können optional heterogene Kunststoffverbindungen enthalten. Bei spielsweise können sie aus einer Kohlenstoffmatrix mit Silicon oder aus einer Metalldrahtmatrix aufgebaut sein oder sie können Streupartikel und/oder Konversionsmaterial zum Konvertieren des von den optoelektronischen Bauelementen emittierten Lichts auf weisen. Das konzentrische Ummanteln des Trägers - ähnlich wie bei einem Koaxialkabel - und der darauf angeordneten optoelekt ronischen Bauelemente erlaubt es außerdem, konzentrische Bre chungsindexverläufe zu erzeugen.

Die Oberflächenbeschaffenheit der Ummantelung kann von der je weiligen Verwendung der optoelektronischen Faser abhängen, bei spielsweise im Falle der Verwendung in einer Textilie von der Gewebeart der Textilie.

Weiterhin können vorteilhafte Auskoppelstrukturen geschaffen werden, um elektrische und/oder optische Signale aus der opto elektronischen Faser herauszuführen.

Eine optoelektronische Faser gemäß einer zweiten Ausgestaltung, die insbesondere zur Integration in eine Textilie oder ein Form teil geeignet oder bestimmt ist, umfasst mindestens einen Trä ger, der sich in einer Längsrichtung erstreckt, auf dem mindes tens einen Träger angeordnete optoelektronische Bauelemente und eine sich in Längsrichtung erstreckende Ummantelung, die den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente umgibt. Die Ummantelung ist ein Schlauch, in dessen Wand min destens eine elektrische Leitung, insbesondere zwei oder mehr elektrische Leitungen, integriert sind.

Der Schlauch kann beispielsweise aus Silikon hergestellt sein. Es können aber auch andere Materialien zur Herstellung des Schlauchs verwendet werden, insbesondere diejenigen Materia lien, die oben für die Herstellung der mindestens einen Fadens sowie des mindestens einen Bands aufgeführt wurden. Falls mehrere elektrische Leitungen in dem Schlauch vorgesehen sind, können diese parallel zueinander oder kollinear verlau fen .

Der Schlauch kann durch ein Extrusionsverfahren hergestellt werden. Die elektrischen Leitungen können durch entsprechende Düsen, die neben der Extrusionsdüse angeordnet sind, zentriert werden .

Der mindestens eine Träger sowie die optoelektronischen Bauele mente können in gleicher Weise wie bei der optoelektronischen Faser gemäß der ersten Ausgestaltung ausgeführt sein.

Die mindestens eine elektrische Leitung kann mit mindestens einem der optoelektronischen Bauelemente elektrisch gekoppelt sein. Dies ermöglicht es, die optoelektronischen Bauelemente untereinander oder mit einer Komponente außerhalb der opto elektronischen Faser zu verschalten.

Eine Textilie gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Mehrzahl von textilen Fäden und mindestens eine der vorstehend beschrie benen optoelektronischen Fasern. Die optoelektronischen Fasern können mit einer der üblichen Web- und/oder Strick- und/oder Sticktechniken in die Textilie integriert sein. Die Textilie kann insbesondere ein Kleidungsstück oder ein Einrichtungsge genstand oder ein Bestandteil eines Einrichtungsgegenstands, wie beispielsweise ein Teil eines Möbelstücks oder ein Teppich, oder ein Bestandteil eines Fahrzeuginnenraums , wie beispiels weise ein Sitzbezug, sein.

Ein Formteil gemäß einer Ausführungsform umfasst mindestens eine der vorstehend beschriebenen optoelektronischen Fasern. Das Formteil kann insbesondere ein Fahrzeugteil, wie beispielsweise ein Karosserieteil, eine Motorhaube oder ein Scheinwerfer, sein. Die optoelektronische Faser kann in eine dafür vorgesehene Aus sparung in dem Formteil eingebracht werden. Falls das Formteil ein Spritzgussteil ist, kann die optoelektronische Faser um spritzt und somit insbesondere vollständig von dem Formteil umgeben sein.

Eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst eine An ordnung jeglicher Art und mindestens eine der vorstehend be schriebenen optoelektronischen Fasern, die fest mit der Anord nung verbunden ist. Die mindestens eine optoelektronische Faser kann in einer gewünschten Art in die Anordnung derart eingear beitet sein, dass die Anordnung und die mindestens eine opto elektronische Faser eine Einheit bilden. Beispielsweise kann die mindestens eine optoelektronische Faser in einem thermo plastischen Gehäuse vollständig eingeschmolzen sein.

Eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform dient zur Herstel lung einer optoelektronischen Faser, wie sie oben beschrieben wurde. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführeinrichtung zum Zu führen mindestens eines Trägers, der sich in einer Längsrichtung erstreckt und auf dem optoelektronische Bauelemente angeordnet sind, und eine Ummantelungseinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie den mindestens einen Träger und die optoelektro nischen Bauelemente mit einer sich in Längsrichtung erstrecken den Ummantelung umgibt, indem die Ummantelungseinrichtung min destens einen Faden um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente herumführt und/oder mindestens ein Band um den mindestens einen Träger und die optoelektroni schen Bauelemente schraubenförmig wickelt.

Die Ummantelungseinrichtung kann eine Vernetzungseinrichtung aufweisen. Die Vernetzungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie mehrere Fäden und/oder die Bandschlaufen miteinander vernetzt, während und/oder nachdem diese um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente herumgeführt bzw. gewickelt werden bzw. wurden. Die Vernetzungseinrichtung kann beispielsweise die Fäden und/oder das Band erhitzen, um die Fäden und/oder die Bandschlaufen durch Aufschmelzen oder Er starren miteinander zu vernetzen. Bevorzugt weist die Ummantelungseinrichtung eine drehbar gela gerte Verdrilleinrichtung mit einer ersten Aussparung und meh reren zweiten Aussparungen auf. Die Zuführeinrichtung ist der art ausgebildet, dass sie den mindestens einen Träger mit den darauf angeordneten optoelektronischen Bauelementen von einer ersten Seite der Verdrilleinrichtung kommend durch die erste Aussparung führt. Die Fäden werden von der ersten Seite der Verdrilleinrichtung kommend jeweils durch eine der zweiten Aus sparungen geführt. Ferner wird die Verdrilleinrichtung gedreht, wodurch bewirkt wird, dass die Fäden auf der der ersten Seite abgewandten zweiten Seite der Verdrilleinrichtung um den min destens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente herumgeführt und verdrillt werden. Während der Drehung der Ver drilleinrichtung wird der mindestens eine Träger mit den darauf angeordneten optoelektronischen Bauelementen von der Verdril leinrichtung weggeführt.

Die erste Aussparung, durch die der mindestens eine Träger mit den darauf angeordneten optoelektronischen Bauelementen geführt wird, ist vorzugsweise in der Drehachse der Verdrilleinrichtung angeordnet .

Die Vorrichtung kann eine oder mehrere Spulen aufweisen, von denen der oder die Fäden abgewickelt werden.

Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform dient zur Herstellung einer optoelektronischen Faser, wie sie oben beschrieben wurde. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen von mindestens einem Träger, der sich in einer Längsrichtung erstreckt, das Anordnen von optoelektronischen Bauelementen auf dem Träger, und das Umgeben des mindestens einen Trägers und der optoelektronischen Bauelemente mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Um mantelung. Zur Herstellung der Ummantelung wird mindestens ein Faden um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente herumgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann min destens ein Band schraubenförmig um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente gewickelt werden. Falls die Ummantelung mehrere Fäden aufweist, können diese mit einander verdrillt, verflochten oder verwoben werden.

Ferner können die um den mindestens einen Träger und die opto elektronischen Bauelemente herumgeführten Fäden und/oder die Bandschlaufen, die durch das schraubenförmige Umwickeln des mindestens einen Bands um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bauelemente gebildet werden, miteinander vernetzt werden.

Mindestens ein Metalldraht kann in die Ummantelung integriert und insbesondere mit dem mindestens einen Faden verdrillt, ver flochten oder verwoben werden.

Der mindestens eine Metalldraht kann mit mindestens einem der optoelektronischen Bauelemente elektrisch gekoppelt werden.

Weiterhin kann ein extrudierter Kunststoffträger hergestellt werden, der den Träger bildet, und die optoelektronischen Bau elemente können in den extrudierten Kunststoffträger eingebet tet werden.

Die Ummantelung kann mit Hilfe einer drehbar gelagerten Ver drilleinrichtung mit einer ersten Aussparung und mehreren zwei ten Aussparungen hergestellt werden. Dabei wird der mindestens eine Träger mit den darauf angeordneten optoelektronischen Bau elementen von einer ersten Seite der Verdrilleinrichtung kom mend durch die erste Aussparung geführt und die Fäden werden von der ersten Seite der Verdrilleinrichtung kommend jeweils durch eine der zweiten Aussparungen geführt. Die Verdrillein richtung wird derart gedreht, dass die Fäden auf einer der ersten Seite abgewandten zweiten Seite der Verdrilleinrichtung um den mindestens einen Träger und die optoelektronischen Bau elemente herumgeführt und die Fäden dadurch miteinander ver drillt werden. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen schematisch: Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungs beispiels einer optoelektronischen Faser;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Aus führungsbeispiels einer Vorrichtung und ei- nes Verfahrens zur Herstellung einer opto elektronischen Faser;

Fig. 3A bis 3C eine perspektivische Darstellung eines Aus führungsbeispiels eines Verfahrens zur Her stellung einer optoelektronischen Faser;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Aus führungsbeispiels eines Verfahrens zur Her stellung einer optoelektronischen Faser;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Aus führungsbeispiels eines Verfahrens zur Her stellung einer optoelektronischen Faser; Fig. 6A und 6B perspektivische Darstellungen von Ausfüh rungsbeispielen einer optoelektronischen Faser; und

Fig. 7A und 7B eine perspektivische Darstellung und eine

Schnittdarstellung eines Ausführungsbei spiels einer optoelektronischen Faser.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die bei gefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Be- Schreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifi sche Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert wer den können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschauli chung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merk male der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbei spiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spe zifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschrei bung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identi schen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Faser 10. Die optoelektronische Faser

10 ist insbesondere zur Integration in eine Textilie oder ein Formteil geeignet oder bestimmt.

Die optoelektronische Faser 10 weist mehrere Träger 11 auf, auf denen jeweils mehrere optoelektronische Bauelemente 12 angeord net sind. In Fig. 1 sind beispielhaft zwei Träger 11 mit jeweils drei darauf angeordneten Bauelementen 12 gezeigt. Die opto elektronische Faser 10 kann jedoch auch genau einen oder mehr als zwei Träger 11 enthalten. Ferner kann auf jedem der Träger

11 eine gewünschte Anzahl von optoelektronischen Bauelementen

12 angebracht sein.

Die Träger 11 erstrecken sich in einer Längsrichtung, die in Fig. 1 durch einen Pfeil 13 dargestellt ist. In Längsrichtung erstreckt sich ferner eine Ummantelung 14, welche die Träger 11 und die optoelektronischen Bauelemente 12 umgibt. Die Ummante lung 14 kann entweder aus einem oder mehreren Fäden, die um die Träger 11 und die optoelektronischen Bauelemente 12 herumgeführt sind, oder aus einem oder mehreren Bändern, die schraubenförmig um die Träger 11 und die optoelektronischen Bauelemente 12 ge wickelt sind, gebildet sein. Ferner kann die Ummantelung 14 auch aus einem Geflecht aus einzelnen Fäden und einem schraubenförmig gewickelten Band bestehen. Der oder die Fäden sowie das oder die Bänder sind insbesondere aus einem Kunststoff gefertigt.

Die optoelektronischen Bauelemente 12 können insbesondere in Art eines LED-Chips ausgebildet sein. Neben den optoelektroni schen Bauelementen 12 können auch andere Bauelemente auf den Trägern 11 platziert sein.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels einer Vorrichtung 20 und eines Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Faser 10.

Die Vorrichtung 20 enthält eine in Fig. 2 nicht dargestellte Zuführeinrichtung, die zum Zuführen von Trägen 20 mit darauf angeordneten optoelektronischen Bauelementen 12 dient. Die Trä ger 20 werden einer Ummantelungseinrichtung 22 entlang einer in Fig. 2 durch einen Pfeil 21 gekennzeichneten Richtung zugeführt. Die Zuführeinrichtung kann beispielsweise ein Förderband zum Zuführen der Träger 11 aufweisen.

Die Ummantelungseinrichtung 22 weist eine drehbar gelagerte Verdrilleinrichtung 23 und eine ebenfalls drehbar gelagerte Ab spuleinrichtung 24 auf.

Die Verdrilleinrichtung 23 kann im Wesentlichen die Form einer Scheibe mit einem im Wesentlichen kreisrunden Umfang haben.

In der Drehachse der Verdrilleinrichtung 23 befindet sich eine erste Aussparung 25. Entlang des Umfangs der Verdrilleinrich tung 23 sind mehrere zweite Aussparungen 26 angeordnet. Die ersten und zweiten Aussparungen 25, 26 erstrecken sich jeweils von einer ersten Seite 28 der Verdrilleinrichtung 23 zu einer der ersten Seite 28 gegenüberliegenden zweiten Seite 29 der Verdrilleinrichtung 23.

Die Abspuleinrichtung 24 kann im Wesentlichen die Form einer Scheibe mit einem im Wesentlichen kreisrunden Umfang haben. Entlang des Umfangs der Abspuleinrichtung 24 sind mehrere Spulen 30 angeordnet, auf die ein jeweiliger Faden 32 aufgewickelt ist.

Die Zuführeinrichtung führt die Träger 20 mit den darauf ange ordneten optoelektronischen Bauelementen 12 der Verdrillein richtung 23 derart zu, dass die Träger 20 von der ersten Seite 28 aus durch die erste Aussparung 25 in der Verdrilleinrichtung 23 hindurchgeführt werden. Ferner wird jeder der Fäden 32 von der ersten Seite 28 aus durch eine der zweiten Aussparungen 26 hindurchgeführt .

Auf der zweiten Seite 29 der Verdrilleinrichtung 23 werden die mehreren Einzelfäden 32 um die Träger 11 und die optoelektro nischen Bauelementen 12 herumgeführt und miteinander verdrillt, um die Ummantelung 14 der optoelektronischen Faser 10 zu bilden. Während des Verdrillens werden die Fäden 32 von den Spulen 30 abgewickelt. Die Träger 11 mit den optoelektronischen Bauele menten 12 können beispielsweise mit Hilfe eines Förderbands von der Verdrilleinrichtung 23 weggeführt werden.

Damit die Fäden 32 verdrillt werden, wird die Verdrilleinrich tung 23 um ihre Drehachse in eine in Fig. 2 eingezeichnete Pfeilrichtung 35 gedreht. In gleicher Weise wird auch die Ab spuleinrichtung 24 in eine Pfeilrichtung 36 gedreht.

Weiterhin können ein oder mehrere Metalldrähte in die Ummante lung 14 eingebracht werden, indem diese in gleicher Weise wie die Fäden 32 von Spulen 30 abgewickelt, durch entsprechende zweite Aussparungen 26 in der Verdrilleinrichtung 23 geführt und mit den Fäden 32 verdrillt werden.

Nach dem Verdrillen der Fäden 32 können diese miteinander ver netzt werden. Dazu können die Fäden 32 beispielsweise aufge schmolzen werden oder die Fäden 32 können aus einem Material hergestellt sein, welches nach dem Bilden der Ummantelung 14 erstarrt und dabei eine Vernetzung der Fäden 32 ausbildet. Fig. 3A bis 3C zeigen perspektivische Darstellungen eines Ver fahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Faser 10.

Es werden Träger 13 bereitgestellt, die sich in der durch den Pfeil 13 dargestellten Längsrichtung erstrecken. Auf den Trä gern 11 werden die optoelektronischen Bauelemente 12 angeord net. Anschließend werden die Träger 11 und die darauf angeord neten Bauelemente 12 schraubenförmig entlang der Längsrichtung mit einem Band 40 umwickelt, wodurch die Ummantelung 14 herge stellt wird. Fig. 3A bis 3C zeigen unterschiedliche Phasen der Herstellung der Ummantelung 14.

Die durch das Umwickeln des Trägers 11 und der optoelektroni schen Bauelemente 12 mit dem Band 40 erzeugten Bandschlaufen können miteinander vernetzt werden, beispielsweise durch Auf schmelzen oder durch Erstarren.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer opto elektronischen Faser 10.

In diesem Ausführungsbeispiel erzeugt eine Extrusionsdüse 42 einen Kunststoffsträng 43, aus dem die Träger 11 erzeugt werden, indem der Kunststoffsträng 43 an geeigneten Stellen durchtrennt wird. Die optoelektronischen Bauelemente 12 werden, beispiels weise mittels einer Heißprägetechnik (hot embossing technique) , in den Kunststoffsträng 43 eingebettet bzw. eingeprägt. An schließend werden die Träger 11 und die optoelektronischen Bau elemente 12 mit der Ummantelung 14 umgeben.

Ferner ist in Fig. 4 ein Bandreflektor 45 auf die Ummantelung 14 linear auflaminiert .

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer opto elektronischen Faser 10. Das in Fig. 5 dargestellte Ausfüh- rungsbeispiel stellt eine Weiterbildung des in Fig. 2 darge stellten Ausführungsbeispiels dar, bei dem neben den Fäden 32 aus Kunststoff Metalldrähte 46 in die Ummantelung 14 der opto elektronischen Faser 10 eingebracht werden.

Vor der Herstellung der Ummantelung 14 werden die Metalldrähte 46 an Anschlussstellen 47 des Träger 11 gewickelt, dort ange drückt und dann mittels eines geeigneten Verfahrens, beispiels weise Reibschweißen, kontaktiert. Der Träger 11 ist in diesem Fall eine flexible Leiterplatte, über den die optoelektronischen Bauelemente 12 mit den Metalldrähten 46 elektrisch gekoppelt sind .

Die Metalldrähte 46 ermöglichen es, die optoelektronische Bau elemente 12 untereinander und/oder mit einer außerhalb der opto elektronischen Faser 10 befindlichen Komponente elektrisch zu verbinden .

Weiterhin stabilisieren die Metalldrähte 46 die Ummantelung 14 und unterstützen einen Extrusionsprozess zur Erzeugung der Trä ger 11 mechanisch. Der Kunststoffsträng 43 wird gleichmäßig aus der Extrusionsdüse 42 gezogen und kann ohne Verstärkung abrei ßen .

Fig. 6A und 6B zeigen perspektivische Darstellungen von Ausfüh rungsbeispielen einer optoelektronischen Faser 10.

An den Enden der optoelektronischen Fasern 10 sind jeweilige Anschlusskontakte 50 aus den optoelektronischen Fasern 10 her ausgeführt, über welche die optoelektronischen Fasern 10 von extern kontaktiert werden können. Die dargestellten optoelekt ronischen Fasern 10 können in Textilien oder Formteile inte griert werden. Weitere Anwendungen sind denkbar. Beispielsweise können die optoelektronischen Fasern 10 in den Fußboden eines Flugzeugs eingebaut werden, um den Passagieren einen Fluchtweg zu markieren. Fig. 7A und 7B zeigen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Faser 10.

Die Ummantelung 14 besteht aus einem Schlauch 52, der in Fig. 7A perspektivisch dargestellt ist und in dessen Schlauchwand zwei kollineare elektrische Leitungen 53 eingebettet sind. Eine andere Anzahl von elektrischen Leitungen 53 ist ebenfalls denk bar. In den Schlauch 52 sind, wie in der Schnittdarstellung von Fig. 7B gezeigt ist, die Träger 11 mit den optoelektronischen Bauelementen 12 integriert.

Die elektrischen Leitungen 53 können mit den optoelektronischen Bauelementen 12 und/oder externen Komponenten elektrisch gekop pelt sein. Dies ermöglicht es, die optoelektronischen Bauele mente 12 untereinander oder mit einer Komponente außerhalb der optoelektronischen Faser 10 zu verschalten.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 optoelektronische Faser

11 Träger

12 optoelektronisches Bauelement

13 Pfeil

14 Ummantelung

20 Vorrichtung

21 Pfeil

22 Ummantelungseinrichtung

23 Verdrilleinrichtung

24 Abspuleinrichtung

25 erste Aussparung

26 zweite Aussparung

28 erste Seite

29 zweite Seite

30 Spule

32 Faden

35 Pfeil

36 Pfeil

40 Band

42 Extrusionsdüse

43 Kunststoffsträng

45 Bandreflektor

46 Metalldraht

47 Anschlussstelle

50 Anschlusskontakt

52 Schlauch

53 elektrische Leitung