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Patent Searching and Data


Title:
OPTOELECTRONIC LIGHTING DEVICE AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/207683
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optoelectronic lighting device comprising a transparent sheet, in particular glass sheet, on which a first, at least partly transparent, intermediate layer is arranged, and at least one optoelectronic fiber arranged on the first intermediate layer and having at least one electrical line which extends in a longitudinal direction and which is connected to a plurality of optoelectronic semiconductor components. The optoelectronic fiber furthermore comprises a flexible carrier substrate, on which the at least one electrical line and the plurality of optoelectronic semiconductor components are arranged. The optoelectronic lighting device furthermore comprises a second, at least partly transparent, intermediate layer, the second intermediate layer being arranged on the first intermediate layer and covering the at least one optoelectronic fiber.

Inventors:
WITTMANN SEBASTIAN (DE)
DOBNER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/058370
Publication Date:
October 06, 2022
Filing Date:
March 30, 2022
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
B32B5/02; B32B17/10; B60Q3/208; B60Q3/74; D03D15/547
Domestic Patent References:
WO2008061789A12008-05-29
WO2007045786A12007-04-26
WO2018138074A12018-08-02
WO2012098330A12012-07-26
WO2020011857A12020-01-16
Foreign References:
DE102016223208A12018-05-24
CN102384447A2012-03-21
DE102021108003A2021-03-30
Attorney, Agent or Firm:
SJW PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
PATENTANS PRÜCHE

1. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (5) umfassend: eine transparente Scheibe (6), insbesondere Glas scheibe, auf der eine erste zumindest teilweise transpa rente Zwischenschicht (7) angeordnet ist; wenigstens eine auf der ersten Zwischenschicht (7) angeordnete optoelektronische Faser (8, 11) mit wenigs tens einer elektrischen Leitung (12, 13), die sich in einer Längsrichtung (L) erstreckt und die mit einer Viel zahl von optoelektronische Halbleiterbauelementen (14) verbunden ist, wobei die optoelektronische Faser (11) ein flexibles Trägersubstrat (15) umfasst, auf dem die we nigstens eine elektrische Leitung (12, 13) und die Viel zahl der optoelektronische Halbleiterbauelemente (14) an geordnet sind; und eine zweite eine zumindest teilweise transparente Zwischenschicht (9), wobei die zweite Zwischenschicht auf der ersten Zwischenschicht (7) angeordnet ist und die wenigstens eine optoelektronische Faser (11) bedeckt.

2. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine elektrische Leitung (12, 13) geschwärzt ist oder ein im Wesentlichen transparentes Material umfasst.

3. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder

2, wobei die optoelektronische Faser (11) eine flexible Ab- deckschicht (16) aufweist, die auf dem flexiblen Trä gersubstrat (15) angeordnet ist und die flexible Abdeck schicht (16) die wenigstens eine elektrische Leitung (12, 13) und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiter bauelemente (14) einbettet.

4. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei das flexible Trägersubstrat (15) und/oder die fle xible Abdeckschicht (16) mindestens eins aus PVB, EVA, Silikon, Acryl und einem Epoxid umfasst, und wobei opti onal das flexible Trägersubstrat (15) und die flexible Abdeckschicht (16) das gleiche Material aufweisen.

5. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo- rangegangenen Ansprüche, wobei das Material des flexiblen Trägersubstrats (15) und/oder das Material der flexiblen Abdeckschicht (16) einen Brechungsindex aufweist, der im Wesentlich dem Bre chungsindex des Materials der ersten und/oder der zweiten Zwischenschicht (7, 9) entspricht.

6. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei die optoelektronische Faser (11) quer zur Längs richtung (L) gesehen einen der folgenden Querschnitts formen aufweist: rechtecksförmig; quadratisch; rund; oval; und trapezförmig.

7. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei eine Höhe (H) und/oder Breite (B) bzw. ein Durch messer oder Radius einer Querschnittsfläche der opto elektronischen Faser (11) kleiner oder gleich 200 pm und insbesondere kleiner oder gleich 150 pm ist. 8. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei die optoelektronische Faser (11) eine Länge von mindestens 1 m aufweist.

9. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei jedes der Vielzahl der optoelektronischen Halblei terbauelementen (14) einem integrierten Schaltkreis (17) zu dessen Ansteuerung zugeordnet ist, oder, wobei jeweils zwei oder mehrere der Vielzahl der opto elektronischen Halbleiterbauelemente (14) einem inte grierten Schaltkreis (17) zu deren Ansteuerung zugeordnet sind.

10. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbau elemente (14) in Form einer Parallelschaltung miteinander verbunden sind. 11. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbau elemente (14) in Form einer Daisy Chain Verschaltung mit einander verbunden sind.

12. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine optoelektronische Faser (11) bzw. die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbau elemente (14) im Betrieb der optoelektronischen Halblei terbauelemente (14) ein Symbol oder einen Schriftzug for men.

13. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche, weiter umfassend eine weitere transparente Scheibe (10), insbesondere Glasscheibe, wobei die erste und die zweite Zwischenschicht (7, 9) zwischen den beiden transparenten Scheiben (6, 10), insbesondere Glasscheiben, angeordnet sind.

14. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche wobei eine Höhe von wenigstens zwei sich kreuzenden opto elektronischen Fasern (11) an deren Kreuzungspunkt klei ner oder gleich 300 pm ist.

15. Optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche wobei in die Längsrichtung (L) gesehen ein Abstand zwi schen zumindest zwei benachbarten optoelektronische Halb leiterbauelementen (14) größer oder gleich 1 mm ist.

16. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronische Leucht vorrichtung (5) umfassend die Schritte:

Bereitstellen einer transparenten Scheibe (6), insbe sondere Glasscheibe;

Aufbringen einer ersten zumindest teilweise transpa rente Zwischenschicht (7) auf die transparente Scheibe (6);

Bereitstellen wenigstens einer optoelektronischen Fa ser (11), wobei die wenigstens eine optoelektronische Faser (11) wenigstens eine elektrische Leitung (12, 13), die sich in einer Längsrichtung (L) erstreckt und die mit einer Vielzahl von optoelektronische Halbleiterbauele menten (14) verbunden ist, und ein flexibles Trägersub strat (15) umfasst;

Anordnen der wenigstens einen optoelektronischen Fa ser (11) auf der ersten Zwischenschicht (7); und

Aufbringen einer zweiten zumindest teilweise transpa rente Zwischenschicht (9) auf die erste Zwischenschicht (7) derart, dass die zweite Zwischenschicht (9) die erste Zwischenschicht (7) und die wenigstens eine optoelektro nische Faser (11) bedeckt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Anordnens der wenigstens einen optoelektronischen Faser (11) auf der ersten Zwischen schicht (7) derart erfolgt, dass die wenigstens eine optoelektronische Faser (11) bzw. die Vielzahl der opto elektronischen Halbleiterbauelemente (14) im Betrieb der optoelektronischen Halbleiterbauelemente (14) ein Symbol oder einen Schriftzug formen.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, weiter umfassend ein Anordnen einer weiteren transparente Scheibe (10), insbesondere Glasscheibe, auf der zweiten Zwischenschicht (9) derart, dass die erste und die zweite Zwischenschicht (7, 9) zwischen den beiden transparenten Scheiben (6, 10), insbesondere Glasscheiben, angeordnet sind.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, weiter umfassend einen Laminationsschritt, bei dem die transparente Scheibe (6), die erste Zwischenschicht (7), die zweite Zwischenschicht (9) und optional eine weitere transparente Scheibe (10) miteinander verbunden werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Faser (11) einen Schritt des Bereit stellens des flexiblen Trägersubstrats (15), einen Schritt des Anordnens wenigstens einer elektrischen Lei tung (12, 13) entlang der Längsrichtung (L) auf dem fle xiblen Trägersubstrat (15), und, einen Schritt des elektrischen Verbindens einer Vielzahl von optoelektro nische Halbleiterbauelementen (14)mit der wenigstens ei nen elektrischen Leitung (12, 13) umfasst. 21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Faser (11) ferner einen Schritt des Anordnens einer flexiblen Abdeckschicht (16) auf dem fle xiblen Trägersubstrat (15) umfasst, derart, dass die we- nigstens eine elektrische Leitung (12, 13) und die Viel zahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente (14) zumindest teilweise in die flexible Abdeckschicht (16) eingebettet sind.

Description:
OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG UND VERFAHREN

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deut schen Patentanmeldung Nr. 102021108003.7 vom 30. März 2021, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme in die vor liegende Anmeldung aufgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit Technologien zur Anzeige von Informationen in oder auf einer transparenten Scheibe oder einer Oberfläche eines Fahrzeugs. Insbesondere be trifft die Erfindung eine Scheibe, ein Fenster, eine Panorama dachverglasung, einen Dachhimmel oder eine weitere Oberfläche eines Fahrzeugs, umfassend optoelektronische Halbleiterbauele mente, sowie deren Verkabelung und Ansteuerung, um Informatio nen oder Symbole auf der Scheibe, dem Fenster, der Panoramad achverglasung, dem Dachhimmel oder der weiteren Oberfläche des Fahrzeuges anzuzeigen.

Obwohl die Erfindung hauptsächlich Scheiben, Fenster, Panora madachverglasung, einen Dachhimmel und Außenflächen eines Autos thematisiert, ist sie nicht auf diesen bestimmten Fahrzeugtyp beschränkt, sondern kann alternativ in andere Fahrzeugtypen wie beispielsweise Züge, Busse, Lastwägen, Flugzeuge, oder Schiffe implementiert werden.

Darüber hinaus kann der Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch im Bereich von Gebäuden und Häusern verwendet werden, um Informationen in oder auf entsprechend verwendeten Scheiben, insbesondere Glasscheiben, anzuzeigen.

HINTERGRUND

Die Scheiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Autos, bestehen in der Regel aus Verbundglas. Ein solches Verbundglas wird nicht nur für Windschutzscheiben, sondern zum Teil auch für Seitenfenster, Heckscheiben, Schiebedächer und Panoramadä cher verwendet. Verbundglas wird hergestellt, indem zwei oder mehr Glasscheiben mittels einer thermoplastischen Verbindungs schicht miteinander verbunden werden. Teils wird die thermo plastische Schicht auch nur auf eine Scheibe aufgebracht.

LEDs, die so ausgerichtet sind, dass sie in Richtung des Innen raums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Autos, strahlen, werden verwendet, um eine Innenbeleuchtung bereitzustellen oder, um dem Fahrer oder einem weiteren Insassen des Fahrzeugs Informationen zu liefern. Lichtquellen, wie beispielsweise Frontleuchten, Rücklichter, die hochgesetzte Bremsleuchte und zusätzliche Bremsleuchten bzw. Blinker, die so ausgerichtet sind, dass sie nach außen strahlen, liefern hingegen eine Au ßenbeleuchtung für das Fahrzeug.

In der Vergangenheit wurden bereits Versuche unternommen, eine LED-Beleuchtung als integralen Bestandteil von Fahrzeugkompo- nenten zu integrieren um beispielsweise eine Innenbeleuchtung für das Fahrzeug bereitzustellen. Ein Ansatz besteht beispiels weise darin LEDs in die Verglasung eines Fahrzeugs, insbesondere in die thermoplastische Verbindungsschicht zwischen zwei Glas scheiben, zu integrieren.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind jedoch keine Lösungen bekannt, einzelne LEDs über eine große Fläche (» lm 2 ) verteilt und mit einem relativ hohen Abstand zueinander, beispielsweise > 2 cm, auf eine besonders kostengünstige Art und Weise in die Scheiben eines Kraftfahrzeugs zu integrieren. Würde man beispielsweise in die thermoplastische Verbindungsschicht einer solchen Ver bundglasscheibe LEDs integrieren, die auf einem durchgehenden monolithischen Substrat gewachsene sind, ergeben sich durch die große Fläche hohen Flächenkosten und große unbeleuchtete Tot flächen würden unnötige Kosten verursachen. Aus der WO 2020011857 Al ist eine einfach herstellbare opto elektronische Faser, insbesondere zur Integration in ein Tex tilgewebe, bekannt. Die optoelektronische Faser ist dabei der art ausgebildet und dimensioniert, dass sie sich, vergleichbar einem textilen Faden, in eine Textilie integrieren lässt, ins besondere unter Verwendung der üblichen Web- und/oder Strick- und/oder Sticktechniken. Die Faser weist eine sehr große Länge auf und kann daher gewissermaßen als Endlosfaser angesehen wer den.

Es besteht das Bedürfnis, den vorgenannten Problemen entgegen zuwirken und ein Fenster, oder eine Scheibe eines Fahrzeugs bereitzustellen, das optoelektronische Halbleiterbauelemente umfasst, und das einfach und kostengünstig herzustellen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diesem und anderen Bedürfnissen wird durch eine optoelektroni sche Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 und dem Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Leuchtvor richtung mit den Merkmalen des Anspruch 16 Rechnung getragen. Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Eine erfindungsgemäße optoelektronische Leuchtvorrichtung um fasst eine transparente Scheibe, insbesondere Glasscheibe, auf der eine erste zumindest teilweise transparente Zwischenschicht angeordnet ist. Ferner umfasst die Leuchtvorrichtung wenigstens eine auf der ersten Zwischenschicht angeordnete optoelektroni- sehe Faser mit wenigstens einer elektrischen Leitung, die sich in einer Längsrichtung erstreckt und die mit einer Vielzahl von optoelektronische Halbleiterbauelementen verbunden ist. Die optoelektronische Faser umfasst ein flexibles Trägersubstrat, auf dem die wenigstens eine elektrische Leitung und die Vielzahl der optoelektronische Halbleiterbauelemente angeordnet sind. Eine zweite zumindest teilweise transparente Zwischenschicht ist auf der ersten Zwischenschicht angeordnet und bedeckt die wenigstens eine optoelektronische Faser.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, eine unab- hängig von der Verbundglasscheibe herzustellende optoelektro nische Faser, umfassend mehrere Lichtquellen bzw. LEDs, in die thermoplastische Verbindungsschicht zwischen den zwei Glas scheiben der Verbundglasscheibe zu integrieren. Die optoelekt ronische Faser kann dazu in einem separaten Herstellungsprozess auf eine kostengünstige Art und Weise gefertigt werden und an schließend entsprechend einem gewünschten Muster auf der ersten Zwischenschicht angeordnet und entsprechend in die Verbundglas scheibe integriert werden. Dadurch ist es möglich auf eine sehr kostengünstige Art und Weise LEDs in eine Scheibe zu integrie- ren, und gleichzeitig eine hohe Individualisierbarkeit bezüg lich der Anordnung der optoelektronische Faser bzw. der LEDs zu ermöglichen.

In einigen Ausführungsformen ist die transparenten Scheibe durch eine Glasscheibe gebildet, jedoch kann die transparente Scheibe auch aus einem transparenten Kunststoff wie Plexiglas oder einer transparenten Folie gebildet sein. In einigen Ausführungsformen ist die transparenten Scheibe durch eine transparente, biegsame Folie gebildet.

In einigen Ausführungsformen ist die erste und/oder zweite zu mindest teilweise transparente Zwischenschicht durch eine Schmelzmaterialschicht, einer Klebstoff S chicht, einer Schmelz klebstoff S chicht, ein Harz, wie z. B. Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB), oder durch ein System auf Ionomerbasis gebildet. Insbesondere kann die erste und/oder zweite zumindest teilweise transparente Zwischenschicht einen zumindest teil weise transparenten Kunststoff, insbesondere eine zumindest teilweise transparente Folie, insbesondere eine flexible Folie, umfassen oder daraus bestehen. In einigen Ausführungsformen kann die erste und/oder zweite zumindest teilweise transparente Zwi schenschicht geschwärzt sein.

In einigen Ausführungsformen ist die wenigstens eine optoelekt- ronische Faser zwischen der ersten und der zweiten zumindest teilweise transparenten Zwischenschicht eingebettet. Die erste und zweite zumindest teilweise transparente Zwischenschicht können beispielsweise eine Höhe bzw. Topographie der wenigstens einen optoelektronischen Faser ausgleichen.

In einigen Ausführungsformen ist die wenigstens eine elektri sche Leitung zur Versorgung der Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen mit elektrischer Energie und/oder einem Datensignal ausgebildet. Die wenigstens eine elektrische Lei- tung kann aus einem leitfähigen Material, wie z. B. Kupfer, bestehen. Die wenigstens eine elektrische Leitung kann beschich tet und/oder geschwärzt sein, um den Reflexionsgrad des äußeren Oberflächenbereichs der wenigstens einen elektrische Leitung zu reduzieren. Die Beschichtung kann zum Beispiel eine Palladium- oder Molybdänbeschichtung sein. In einigen Ausführungsformen kann die wenigstens eine elektrische Leitung eine Breite im Bereich zwischen 5 pm und 50 pm aufweisen. Insbesondere kann die Breite bzw. der Querschnitt der wenigstens einen elektri schen Leitung abhängig von der Länge der optoelektronischen Faser und der zu übertragenden elektrischen Energie zur Versor gung der optoelektronischen Halbleiterbauelemente sein.

In einigen Ausführungsformen umfasst die wenigstens eine elekt rische Leitung ein im Wesentlichen transparentes Material, wie z. B. Indium-Zinn-Oxid (ITO). Durch ein solches Material kann beispielsweise die Transparenz der optoelektronischen Faser und somit die Transparenz der optoelektronischen Leuchtvorrichtung erhöht werden. In einigen Ausführungsformen weist die optoelektronische Faser eine flexible Abdeckschicht auf. Die flexible Abdeckschicht ist auf dem flexiblen Trägersubstrat angeordnet und bettet die we nigstens eine elektrische Leitung und die Vielzahl der opto elektronischen Halbleiterbauelemente ein. Die flexible Abdeck schicht und die flexible Trägerschicht können beispielsweise die wenigstens eine elektrische Leitung und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente einschließen und der wenigstens einen elektrischen Leitung und die Vielzahl der opto elektronischen Halbleiterbauelementen eine mechanische Stabi lität verleihen. Ferner können die flexible Abdeckschicht und die flexible Trägerschicht die wenigstens eine elektrische Lei tung und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauele mente beispielsweise vor Beschädigungen, die bei der Weiterver arbeitung der optoelektronischen Faser auftreten können, schüt zen.

In einigen Ausführungsformen umfasst das flexible Trägersub strat und/oder die flexible Abdeckschicht mindestens eines aus den Materialien PVB, EVA, Silikon, Acryl und einem Epoxid. Ins besondere kann das flexible Trägersubstrat und/oder die flexible Abdeckschicht ein im Wesentlichen transparentes Material umfas sen, dass zusätzlich dazu flexible bzw. elastische Eigenschaf ten aufweist. In einigen Ausführungsformen weisen das flexible Trägersubstrat und die flexible Abdeckschicht das gleiche Ma terial auf.

Die Formulierung „flexibel" kann dabei dahingehend verstanden, dass das flexible Trägersubstrat und/oder die flexible Abdeck schicht biegsam bzw. elastisch ist und zerstörungsfrei und ohne Einwirkung großer Kräfte in eine gewünschte Form gebracht werden kann.

In einigen Ausführungsformen weisen das Material des flexiblen Trägersubstrats und/oder das Material der flexiblen Abdeck schicht einen Brechungsindex auf, der im Wesentlich dem Bre- chungsindex des Materials der ersten und/oder der zweiten Zwi- schenschicht entspricht. Dadurch ist es möglich, dass ein Bre chungsindexsprung zwischen den Materialien des flexiblen Trä gersubstrats und/oder der flexiblen Abdeckschicht und der ers ten und/oder der zweiten Zwischenschicht reduziert ist. Dies kann wiederum dazu führen, dass an den Grenzflächen zwischen dem flexiblen Trägersubstrat und/oder der flexiblen Abdeck schicht und der ersten und/oder der zweiten Zwischenschicht kein oder nur kaum Licht gebrochen bzw. reflektiert wird. In einigen Ausführungsformen weist die optoelektronische Faser quer zur Längsrichtung gesehen einen der folgenden Querschnitts formen auf: rechtecksförmig; quadratisch; rund; oval; und tra pezförmig. Die Querschnittsfläche kann dabei beispielsweise zu einem ersten Teil von dem flexiblen Trägersubstrat und zu einem zweiten Teil von der flexiblen Abdeckschicht gebildet sein. Zwischen dem flexiblen Trägersubstrat und der flexiblen Abdeck schicht kann die wenigstens eine elektrische Leitung und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente angeord net sein.

In einigen Ausführungsformen ist eine Höhe und/oder Breite bzw. ein Durchmesser oder Radius einer Querschnittsfläche der opto elektronischen Faser kleiner oder gleich 200 pm und insbesondere kleiner oder gleich 150 pm. Mit einer solchen Höhe ist es mög- lieh die optoelektronische Faser in die Verbindungsschicht zwi schen zwei Glasscheiben zu integrieren, da die durch die we nigstens eine optoelektronische Faser erzeugte Topographie durch die Verbindungsschicht ausgeglichen werden kann. In einigen Ausführungsformen ist eine Höhe von wenigstens zwei sich kreuzenden optoelektronischen Fasern an deren Kreuzungs punkt kleiner oder gleich 300 pm. Mit einer solchen Höhe ist es möglich auch mehrere sich kreuzende optoelektronische Fasern in die Verbindungsschicht zwischen zwei Glasscheiben zu integrie- ren, da die durch die mehreren sich kreuzenden optoelektronische Fasern erzeugte Topographie durch die Verbindungsschicht aus geglichen werden kann.

In einigen Ausführungsformen weist die optoelektronische Faser eine Länge von mindestens 1 m, insbesondere eine Länge von mindestens 5 m auf. Die Optoelektronische Faser kann insbeson dere als eine Endlosfaser ausgestaltet sein und in Längsrichtung gesehen eine besonders große Länge aufweisen. Die optoelektro nische Faser kann beispielsweise in ähnlicher Weise wie eine herkömmliche textile Faser aufgerollt und verarbeitet werden und kann sich daher besonders gut zur Integration in die Ver bindungsschicht einer Verbundglasscheibe eignen.

In einigen Ausführungsformen ist jedes der Vielzahl von opto- elektronische Halbleiterbauelementen durch ein Leuchtelement bzw. eine LED gebildet. In einigen Ausführungsformen bildet jedes der Leuchtelemente einen Leuchtpunkt, wobei die Gesamt heit der Leuchtpunkte während einer bestimmungsgemäßen Verwen dung der optoelektronische Leuchtvorrichtung ein leuchtendes Symbol oder einen leuchtenden Schriftzug formen kann. Die

Leuchtpunkte können hingegen auch willkürlich zueinander ange ordnet sein und beispielsweise ein punktförmiges Muster bilden. Dabei ist der Begriff Leuchtpunkt nicht als punktförmiges Ele ment, sondern als Bereich einer durch die Größe des Halbleiter- bauelements vorgegebenen definierten Leuchtfläche zu verstehen.

In einigen Ausführungsformen kann zumindest eine der Vielzahl von optoelektronische Halbleiterbauelementen durch ein Leuch telement bzw. eine LED gebildet sein, die ein Konversionsmate- rial umfasst. Das Konversionsmaterial kann beispielsweise über einem lichtemittierenden Bereich des Halbleiterbauelements an geordnet sein und dazu ausgebildet sein, das von dem Halblei terbauelement emittierte Licht in Licht einer anderen Wellen länge konvertieren. In einigen Ausführungsformen ist jedes der Vielzahl von opto elektronische Halbleiterbauelementen durch eine LED, insbeson dere einen LED-Chip gebildet. Eine LED kann insbesondere als Mini-LED bezeichnet werden, das ist eine kleine LED, beispiels- weise mit Kantenlängen von weniger als 200 gm, insbesondere bis zu weniger als 40 gm, insbesondere im Bereich von 200 gm bis 10 gm. Ein anderer Bereich liegt zwischen 150 gm bis 40 gm. Bei diesen räumlichen Ausdehnungen ist das optoelektronische Halb leiterbauelemente für das menschliche Auge nahezu unsichtbar.

Die LED kann auch als Mikro-LED, auch gLED genannt, oder als gLED-Chip bezeichnet werden, insbesondere für den Fall, dass die Kantenlängen in einem Bereich von 100 gm bis 10 gm liegen. In einigen Ausführungsformen kann die LED eine räumliche Abmes- sung von 90 x 150gm oder eine räumliche Abmessung von 75 x 125gm aufweisen.

Die Mini-LED oder der gLED-Chip kann in einigen Ausführungsfor men ein ungehauster Halbleiterchip sein. Ungehaust kann bedeu- ten, dass der Chip kein Gehäuse um seine Halbleiterschichten herum aufweist, wie z.B. ein „chip die". In einigen Ausfüh rungsformen kann ungehaust bedeuten, dass der Chip frei von jeglichem organischen Material ist. Somit enthält das ungehauste Bauelement keine organischen Verbindungen, die Kohlenstoff in kovalenter Bindung enthalten.

In einigen Ausführungsformen kann jedes der Vielzahl von opto elektronische Halbleiterbauelementen eine Mini-LED oder einen gLED-Chip umfassen, der so konfiguriert ist, dass er Licht einer ausgewählten Farbe emittiert. In einigen Ausführungsformen kön nen zwei oder mehrere der Vielzahl von optoelektronische Halb leiterbauelementen ein Pixel, wie z. B. ein RGB-Pixel, das drei Mini-LEDs oder gLED-Chips umfasst, bilden. Ein RGB-Pixel kann zum Beispiel Licht der Farben Rot, Grün und Blau sowie beliebige Mischfarben emittieren. In einigen Ausführungsformen können auch mehr als drei der Vielzahl von optoelektronische Halblei terbauelementen ein Pixel, wie z. B. ein RGBW-Pixel, das vier Mini-LEDs oder pLED-Chips umfasst, bilden. Ein RGBW-Pixel kann zum Beispiel Licht der Farben Rot, Grün, Blau und Weiß sowie beliebige Mischfarben emittieren. Beispielsweise kann mittels einem RGBW-Pixel weißes Licht, oder rotes Licht oder grünes Licht oder blaues Licht in Form einer Vollkonversion erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen ist jedes der Vielzahl der opto elektronischen Halbleiterbauelemente einem integrierten Schalt kreis zu dessen Ansteuerung zugeordnet. In einigen ausführungs formen sind jeweils 2 oder mehrere der Vielzahl der optoelekt ronischen Halbleiterbauelemente einem integrierten Schaltkreis zu deren Ansteuerung zugeordnet. Beispielsweise kann jeweils ein RGB-Pixel einem integrierten Schaltkreise (IC) zugeordnet sein. Der oder die integrierten Schaltkreise können beispiels weise durch einen besonders kleinen integrierten Schaltkreis, wie z. B. einen mikrointegrierten Schaltkreise (pIC), gebildet sein.

In einigen Ausführungsformen kann über jedem der Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente bzw. über jedem Pixel eine Schicht mit lichtstreuenden Partikeln angeordnet sein. Die Verwendung einer solchen Schicht mit den lichtstreuenden Par tikeln kann insbesondere eine homogene Abstrahlung des Lichts der optoelektronischen Halbleiterbauelemente verbessern.

In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl der optoelektro- nischen Halbleiterbauelemente einer optoelektronischen Faser in Form einer Parallelschaltung miteinander verbunden. Dies kann im Vergleich zu einer Serienschaltung den Vorteil haben, dass ein einzelnes defektes optoelektronisches Halbleiterbauelement nicht dazu führt, dass die weiteren optoelektronischen Halblei- terbauelemente derselben optoelektronischen Faser nicht weiter betrieben werden können. In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl der optoelektro nischen Halbleiterbauelemente einer optoelektronischen Faser in Form einer Daisy Chain Verschaltung miteinander verbunden. Da- isy Chain kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Viel zahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente über einen seriellen Bus angesteuert werden. Beispielsweise kann so durch eine Hintereinanderschaltung von mehreren optoelektronischen Halbleiterbauelemente mit beispielsweise jeweils einem den optoelektronischen Halbleiterbauelementen zugeordneten inte grierten Schaltkreis (IC) eine individuelle Ansteuerbarkeit der optoelektronischen Halbleiterbauelemente erreicht werden.

In einigen Ausführungsformen ist jedes der Vielzahl von opto- elektronische Halbleiterbauelementen durch ein Leuchtelement bzw. eine LED gebildet. Die Vielzahl von Leuchtelementen formt während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der optoelektroni sche Leuchtvorrichtung ein leuchtendes Symbol oder einen leuch tenden Schriftzug. Im Fall einer Vielzahl von optoelektronischen Fasern können die Leuchtelemente der einzelnen optoelektroni schen Fasern während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der optoelektronische Leuchtvorrichtung gesamthaft ein Symbol oder einen leuchtenden Schriftzug formen, oder die Leuchtelemente der einzelnen optoelektronischen Fasern können während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der optoelektronische Leuchtvor richtung mehrere Symbole oder leuchtende Schriftzüge formen.

In einigen Ausführungsformen ist in Längsrichtung der opto elektronischen Faser gesehen ein Abstand zwischen zumindest zwei benachbarten optoelektronische Halbleiterbauelementen größer oder gleich 1 mm, größer oder gleich 1cm, oder größer oder gleich 2 cm. Die Vielzahl von optoelektronische Halbleiterbau elementen kann somit mit einem relativ hohen Abstand zueinander, beispielsweise größer oder gleich 2 cm, auf eine besonders kos- tengünstige Art und Weise in eine Scheiben beispielsweise eines Kraftfahrzeugs integriert werden. Die durch den großen Abstand entstehenden unbeleuchtete Flächen verursachen dabei keine oder nur minimale Kosten, da in diesen Flächen keine Halbleiterkom- ponenten oder Halbleitersubstrate sondern lediglich die Zwi schenschichten vorhanden sind.

In einigen Ausführungsformen umfasst die optoelektronische Leuchtvorrichtung eine weitere transparente Scheibe, insbeson dere Glasscheibe, wobei die erste und die zweite Zwischenschicht zwischen den beiden transparenten Scheiben, insbesondere Glas scheiben, angeordnet sind. Die erste und die zweite Zwischen schicht können beispielsweise durch eine thermoplastische Ver bindungsschicht gebildet sein, die zwischen zwei Glasscheiben laminiert ist. Entsprechend kann die optoelektronische Leucht vorrichtung eine Verbundglasscheibe bilden, in die eine Viel zahl von Leuchtelementen integriert ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronische Leuchtvorrichtung mit den Schritten:

- Bereitstellen einer transparenten Scheibe, insbesondere Glasscheibe;

- Aufbringen einer ersten zumindest teilweise transparente Zwischenschicht auf die transparente Scheibe;

- Bereitstellen wenigstens einer optoelektronischen Faser, wobei die wenigstens eine optoelektronische Faser wenigs tens eine elektrische Leitung, die sich in einer Längsrich tung erstreckt und die mit einer Vielzahl von optoelektro nische Halbleiterbauelementen verbunden ist, und ein fle xibles Trägersubstrat umfasst;

- Anordnen der wenigstens einen optoelektronischen Faser auf der ersten Zwischenschicht; und

- Aufbringen einer zweiten zumindest teilweise transparente Zwischenschicht auf die erste Zwischenschicht derart, dass die zweite Zwischenschicht die erste Zwischenschicht und die wenigstens eine optoelektronische Faser bedeckt. In einigen Ausführungsformen erfolgt der Schritt des Anordnens der wenigstens einen optoelektronischen Faser auf der ersten Zwischenschicht derart, dass die wenigstens eine optoelektro nische Faser bzw. die Vielzahl der optoelektronischen Halblei- terbauelemente im Betrieb der optoelektronischen Halbleiterbau elemente ein Symbol oder einen Schriftzug formen. Die wenigstens einen optoelektronischen Faser kann dazu beispielsweise in ei ner entsprechenden Anordnung bzw. Form in die erste Zwischen schicht eingedrückt, oder auf diese aufgeklebt werden, sodass die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente im späteren vorgesehenen Betrieb der optoelektronischen Halblei terbauelemente ein Symbol oder einen Schriftzug formen.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen wei- teren Schritt:

- Anordnen einer weiteren transparente Scheibe, insbesondere Glasscheibe, auf der zweiten Zwischenschicht derart, dass die erste und die zweite Zwischenschicht zwischen den bei den transparenten Scheiben, insbesondere Glasscheiben, an- geordnet sind.

In einigen Ausführungsformen werden die transparente Scheibe, die erste Zwischenschicht, die zweite Zwischenschicht und die optionale weitere transparente Scheibe in einem weiteren Lami- nationsschritt, insbesondere unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur, miteinander verbunden.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Bereit stellens der wenigstens einen optoelektronischen Faser einen Schritt des Bereitstellens des flexiblen Trägersubstrats, einen Schritt des Anordnens wenigstens einer elektrischen Leitung entlang der Längsrichtung auf dem flexiblen Trägersubstrat, und, einen Schritt des elektrischen Verbindens einer Vielzahl von optoelektronische Halbleiterbauelementen mit der wenigstens ei- nen elektrischen Leitung. Ebenso können die optoelektronischen Halbleiterbauelemente auch in Form einer Baugruppe, einzeln oder zu mehreren angeordnet auf einem integrierten Schaltkreis, mit der wenigstens einen elektrischen Leitung verbunden werden.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Bereit- stellens der wenigstens einen optoelektronischen Faser ferner einen Schritt des Anordnens einer flexiblen Abdeckschicht auf dem flexiblen Trägersubstrat. Die flexible Abdeckschicht wird dabei derart auf dem flexiblen Trägersubstrat angeordnet, dass die wenigstens eine elektrische Leitung und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente zumindest teilweise in die flexible Abdeckschicht eingebettet sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 den Aufbau einer Verbundglasscheibe;

Fig. 2 den Aufbau einer optoelektronischen Leucht vorrichtung nach einigen Aspekten des vor geschlagenen Prinzips; Fig. 3 den Aufbau einer optoelektronischen Faser nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;

Fig. 4 einen integrierten Schaltkreis mit einem bzw. drei drauf angeordneten optoelektroni sche Halbleiterbauelementen; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine optoelektronischen Leuchtvorrichtung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Detaillierte Beschreibung

Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschie dene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte her vorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausfüh- rungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten kön- nen, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.

Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Pro portionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grund- sätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden her vorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie "oben", "oberhalb", "unten", "unterhalb", "größer", "klei ner" und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Be- Ziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzu leiten.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer herkömmlichen Verbundglasscheibe 1. Die Verbundglasscheibe 1 umfasst eine erste Glasscheibe 2 und eine zweite Glasscheibe 3, sowie eine thermoplastische Ver bindungsschicht 4, die die beiden Glasscheiben mechanisch mit einander verbindet. Die Verbundglasscheibe 1 kann beispiels weise dadurch erzeugt werden, dass die beiden Glasscheiben mit tels der thermoplastische Verbindungsschicht 4 zusammen lami- niert werden. Fig. 2 zeigt den Aufbau einer optoelektronischen Leuchtvorrich tung 5 nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Die Leuchtvorrichtung 5 umfasst eine transparente Scheibe 6, ins besondere Glasscheibe, auf der eine erste zumindest teilweise transparente Zwischenschicht 7 angeordnet ist. Ferner umfasst die Leuchtvorrichtung 5 ein Netz aus optoelektronischen Fasern 8, die auf der ersten Zwischenschicht 7 angeordnet sind. Über den optoelektronischen Fasern 8 ist eine zweite zumindest teil weise transparente Zwischenschicht 9 angeordnet, die die opto- elektronischen Fasern 8 bedeckt und über der zweiten Zwischen schicht 9 ist eine weitere transparente Scheibe 10, insbesondere Glasscheibe angeordnet.

Der Verbund aus den dargestellten Schichten bzw. Scheiben ist miteinander mechanisch verbunden, indem die beiden transparen ten Scheiben 6, 10, durch die beiden Zwischenschichten 7, 9 beispielsweise zusammen laminiert werden können. Alternativ kann der Verbund aus den dargestellten Schichten bzw. Scheiben miteinander verklebt werden.

Das Netz aus optoelektronischen Fasern 8 kann eine oder mehrere optoelektronische Fasern 11 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 umfassen. Die in Fig. 3 dargestellte optoelektronische Faser 11 weist eine erste und eine zweite elektrische Leitung 12, 13 auf, die sich in einer Längsrichtung L der optoelektronische Faser 11 erstreckt. Ferner weist die optoelektronische Faser 11 eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 14 auf, die mit den beiden elektrischen Leitungenl2, 13 elektrisch verbunden sind und entlang der Längsrichtung in der optoelekt- ronischen Faser 11 verteilt sind.

Zusätzlich dazu weist die optoelektronische Faser 11 ein fle xibles Trägersubstrat 15, auf dem die beiden elektrischen Lei tungen 12, 13 und die Vielzahl der optoelektronische Halblei- terbauelemente 14 angeordnet sind, sowie eine flexibles Abdeck- S chicht 16 auf, die auf dem flexiblen Trägersubstrat 15 ange ordnet ist und die die elektrischen Leitungen 12, 13 und die

Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 14 ein bettet.

Das flexible Trägersubstrat 15 und die flexibles Abdeckschicht 16 hüllen die elektrischen Leitungen 12, 13 und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 14 ein und verlei hen der optoelektronischen Faser 11 eine benötigte mechanische Stabilität. Ferner können die flexible Abdeckschicht 16 und die flexible Trägerschicht 15 die elektrischen Leitungen 12, 13 und die Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 14 vor Beschädigungen, die bei der Weiterverarbeitung der opto elektronischen Faser 11 auftreten können, schützen.

Das flexible Trägersubstrat 15 und die flexible Abdeckschicht 16 können dazu ein im Wesentlichen transparentes Material um fassen, dass zusätzlich dazu flexible bzw. elastische Eigen schaften aufweist. Beispielsweise weisen das flexible Trä- gersubstrat 15 und die flexible Abdeckschicht 16 ein Material wie PVB, EVA, Silikon, Acryl, oder ein Epoxid auf.

Entsprechend der Fig. 3 sind jeweils drei optoelektronische Halbleiterbauelemente 14 auf einem integrierten Schaltkreis 17 angeordnet und bilden ein Pixel. Beispielsweise können die drei optoelektronischen Halbleiterbauelemente 14 auf einem inte grierten Schaltkreis 17 jeweils ein RGB-Pixel bilden.

In Fig. 4 ist sind zwei Ausführungsformen einer entsprechenden Baugruppe 19 aus integriertem Schaltkreis 17 und darauf ange ordneten Halbleiterbauelementen 14 dargestellt. Auf der linken Seite der Figur ist ein integrierter Schaltkreis 17 mit einem darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterbauelement 14 dargestellt, wohingegen auf der rechten Seite der Figur ein integrierter Schaltkreis 17 mit drei darauf angeordneten opto elektronischen Halbleiterbauelement 14 dargestellt ist. Die beiden unteren Darstellungen der Figur zeigen einen Verguss 18 der Baugruppe 19 mit jeweils einer Kavität 20 oberhalb der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 14 sodass das Licht der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 14 von der Bau- gruppe 19 emittiert werden kann.

Die optoelektronische Faser 11 weist quer zur Längsrichtung L gesehen einen rechtecksförmigen Querschnitt auf. Die Quer schnittsfläche wird dabei zu einem ersten Teil von dem flexiblen Trägersubstrat 15 und zu einem zweiten Teil von der flexiblen Abdeckschicht 16 gebildet. Zwischen dem flexiblen Trägersub strat 15 und der flexiblen Abdeckschicht 16 sind die eine elektrischen Leitungen 12, 13 und die Vielzahl der optoelekt ronischen Halbleiterbauelemente 14 bzw. auch die integrierten Schaltkreise 17 angeordnet.

Die Querschnittsfläche weist eine Höhe H und eine Breite B auf. Die Höhe H ist dabei insbesondere kleiner oder gleich 200 pm, oder kleiner oder gleich 150 pm und die Breite B ist insbeson- dere kleiner oder gleich 300 pm, oder kleiner oder gleich 200 pm. Mit einer solchen Höhe ist es möglich die optoelektronische Faser 11 zwischen die zwei Zwischenschichten 7,9 zwischen die beiden transparenten Scheiben 6, 10 zu integrieren, da die durch die optoelektronische Faser 11 erzeugte Topographie durch die zwei Zwischenschichten 7,9 ausgeglichen werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht einer optoelektronischen Leucht vorrichtung 5 nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prin zips. Die optoelektronischen Leuchtvorrichtung 5 weist mehrere optoelektronische Fasern 11 auf, die zwischen den beiden Zwi schenschichten 7,9 angeordnet sind. Exemplarisch sind in der Figur 5 optoelektronische Fasern 11 dargestellt.

Die optoelektronischen Fasern 11 können derart zwischen den beiden Zwischenschichten 7,9 angeordnet sein, dass zumindest eine Teilmenge der Vielzahl der optoelektronischen Halbleiter bauelemente 14 während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der optoelektronische Leuchtvorrichtung 5 ein leuchtendes Symbol oder einen leuchtenden Schriftzug formt. Ebenso können jedoch auch alle der Vielzahl der optoelektronischen Halbleiterbauele mente 14 während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der opto elektronische Leuchtvorrichtung 5 gesamthaft ein Symbol oder einen leuchtenden Schriftzug formen. Alternativ, oder zusätz lich dazu können zumindest einige der optoelektronischen Halb- leiterbauelemente 14 willkürlich zueinander angeordnet sein und während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der optoelektroni sche Leuchtvorrichtung 5 beispielsweise ein punktförmiges Mus ter bilden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Verbundglasscheibe

2 erste Glasscheibe 3 zweite Glasscheibe

4 thermoplastische Verbindungs S chicht

5 optoelektronische LeuchtVorrichtung

6 transparente Scheibe

7 erste zumindest teilweise transparente Zwischen schicht

8 Netz aus optoelektronischen Fasern 8

9 zweite zumindest teilweise transparente Zwischen schicht

10 weitere transparente Scheibe 11 optoelektronische Faser

12 erste elektrische Leitung

13 zweite elektrische Leitung

14 optoelektronisches Halbleiterbauelement

15 flexibles Trägersubstrat 16 flexible Abdeckschicht

17 integrierter Schaltkreis

18 Verguss

19 Baugruppe

20 Kavität L Längsrichtung H Höhe B Breite