WO2020057765A1 - Lichtemittierende vorrichtung und verfahren zum herstellen derselben - Google Patents

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WO2020057765A1
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Meik Weckbecker
Vincent Grolier
Philipp Kreuter
Florian Boesl
Michael Jobst
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Osram Oled GmbH
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    • H10H20/0364—Manufacture or treatment of packages of interconnections

Definitions

  • the invention relates to a light-emitting device and a method for producing the same.
  • a conventional light emitting device has a plurality of light emitting diodes (LEDs) which are arranged in a matrix pattern or randomly directly on one
  • the circuit board contains
  • the light-emitting device is characterized by a few large LEDs, which are arranged in a high packing density and are imaged in the far field by means of primary optics and a divided secondary optics.
  • the conventional one is characterized by a few large LEDs, which are arranged in a high packing density and are imaged in the far field by means of primary optics and a divided secondary optics.
  • Edge length for example from 5 to 100 ⁇ m, can be used. However, when using very small LEDs, special ones are used
  • Another object of the invention can be found therein
  • Another object of the invention can be to reduce the manufacturing outlay for a
  • Another object of the invention can be to increase the overall installation depth of headlights
  • Vehicle headlights can be provided in the headlight design more simply and / or with more design degrees of freedom that allow multiple lighting functions.
  • the object is achieved by a light-emitting device which has a multiplicity of light-emitting modules which are arranged on a first substrate.
  • Each light-emitting module of the plurality of light-emitting modules has a plurality of light-emitting components which are arranged on a second substrate, the second substrate being electrically connected to the first substrate; and
  • light-emitting module has a common primary lens for the plurality of light-emitting components.
  • the light emitting devices are with the second
  • Substrate electrically connected to the first Substrate is connected in an electrically conductive manner, for example via an electrically conductive connection structure on or within the second substrate, for example by conductive lines,
  • the light emitting devices are not directly connected to the substrate, e.g. over bonded wires.
  • the common primary lens is a common lens (also referred to as a split primary lens) for the plurality of light emitting devices.
  • the common primary lens is set up to handle the variety of light-emitting
  • the common primary lens is set up to refract the light emitted by the plurality of light-emitting components.
  • the common primary lens is the first optical element (except for an optional reflective one
  • the light-emitting component of the emitted light beam for example to divert it to a common focal point for the light-emitting components of the light-emitting module.
  • the light emitting device is free of secondary optics for the plurality of light emitting modules.
  • the light emitting device is free of secondary optics for the plurality of light emitting modules.
  • the light emitting device can be for the variety of light emitting
  • Components have a common, secondary, optical component, for example in the form of a translucent cover in the beam path of the light-emitting components the plurality of light-emitting modules and / or a reflector which is set up, for example, peripherally to the plurality of light-emitting modules.
  • a common, secondary, optical component for example in the form of a translucent cover in the beam path of the light-emitting components the plurality of light-emitting modules and / or a reflector which is set up, for example, peripherally to the plurality of light-emitting modules.
  • the light-emitting modules are only or specific for a single predefined one
  • Headlight functionality set up, for example
  • light-emitting modules can be arranged in clusters for the respective application-specific requirement or can be distributed over the entire first substrate. This enables a flexible design of the light-emitting device with "functional areas" and a high one
  • the first substrate can be an inexpensive carrier, e.g. a metal-coated film or a two-layer
  • Printed circuit board and thus the costs are reduced and the yield of the manufacturing process is increased.
  • the cost of a faulty light emitting module is relatively low compared to a faulty light emitting device.
  • the light emitting device enables one
  • Driver circuit which is also referred to as control electronics, for driving the light-emitting components can be arranged independently of the light-emitting components by using the light-emitting modules.
  • the control electronics can be arranged on the first substrate on which the second substrates are arranged.
  • the control electronics on the first and / or second substrate can be integrated or externally outsourced from the first and second substrate.
  • the first substrate can have the control electronics (driver circuit) and have other electronic components.
  • the first substrate can be used for the specific application, e.g. for each
  • various first substrates are provided which have predefined standardized areas (for example solder pads) on which the second substrates can be mounted.
  • the light-emitting device can have two or more first substrates.
  • a light-emitting device for example a floodlight, can have one or more first substrates on which second substrates are arranged.
  • the light-emitting device can also result in a reduced cost calculation for the material (e.g. 2-layer second substrate instead of a large common 4-layer circuit board made of standard material).
  • the manufacturing costs can be low due to a high yield (fewer components per module) and a large number of modules (reusability in other headlight designs).
  • the specific arrangement of the second substrates on the first substrate is freely selectable and enables a high one
  • Arrangement patterns for the light-emitting components can be realized on the second substrates. Arrangement patterns can differ, for example, in the number of light-emitting components per light-emitting module, the interconnection of the light-emitting components and / or the arrangement, for example the number density, of the light-emitting components
  • Differentiate components on the second substrate For example, a different arrangement pattern is required to implement a low beam function in a car headlight than to implement a high beam function.
  • the light-emitting components can be regular or irregular on the second substrate in one
  • the light-emitting device can enable the control electronics (driver circuit) to be mounted on the first substrate or to be accommodated on a separate circuit board. Furthermore, a small depth can be realized, e.g. for light-emitting devices as headlights. Furthermore, the light emitting
  • the light-emitting device enables a high degree of design freedom, e.g. this makes it easy
  • a portion of the plurality of light emitting modules for example one or more groups of light emitting modules, each group having the same type and amount of light emitting devices, is used to match one of the individual ones
  • the light emitting device has 100-1000 small ones
  • light-emitting components e.g. are distributed in a multiplicity of light-emitting modules, each having, for example, approximately 2 to 20 light-emitting components in a sparse array arrangement. In a thin array arrangement, the light-emitting components point to the first
  • Substrate and / or the second substrate Coverage on the second substrate of less than about 5%, for example less than about 2.5%, for example less than about 1%.
  • the area coverage can be understood such that each light-emitting diode has a base area, for example based on the shape of a light-emitting diode chip in the plan view (emission direction) and the ratio of the sum of the area amounts of the individual base areas of the light-emitting components of an individual
  • the light-emitting components can each be arranged spatially very concentrated in an area on the second substrate, so that the light-emitting module outside of this area is essentially free of light-emitting components.
  • a light-emitting module can have a first region, for example spanned by a possible matrix position for
  • light-emitting components with a surface coverage of light-emitting components in the range from, for example, approximately 10% to approximately 50%, or even more.
  • the light-emitting module can also have a second region, which is arranged next to the first region or surrounds it, with a surface coverage of light-emitting components of less than or equal to 10%, for example less than or equal to 5%, for example less than or equal to 1%.
  • a surface coverage of light-emitting components of less than or equal to 10%, for example less than or equal to 5%, for example less than or equal to 1%.
  • the light emitting device can be according to various aspects.
  • Embodiments reduce the size (volume) of the heat sink (e.g. heat sink).
  • the heat sink e.g. heat sink
  • Embodiments a significantly reduced depth.
  • the common primary lens of the plurality of light emitting devices can be for each lighting function or even within a lighting function
  • Headlights can be provided to implement one or different lighting functions.
  • the different lighting functions can be provided to implement one or different lighting functions.
  • Lighting functions are, for example, in one
  • Vehicle headlights high beam and low beam adaptive driving beam (ADB), daytime running lights, cornering lights such as cornering lights and / or turn signals,
  • ADB adaptive driving beam
  • Lighting functions can also be integrated a brake light function in the headlight. This additional
  • Pedestrians or other road users see the headlights to see whether the vehicle is in a
  • Braking is located.
  • the object is achieved by a method for producing a
  • Then light emitting device is provided.
  • the method comprises providing a first substrate and arranging a plurality of light-emitting modules on the first substrate.
  • Each light-emitting module of the plurality of light-emitting modules has a multiplicity of light-emitting components which are arranged on a second substrate, the second substrate being electrical connected to the first substrate; and has a common primary lens for the variety of
  • Figure 1 is a plan view of a schematic
  • Figure 2 is a plan view of a schematic
  • Figure 3 is a cross-sectional view of a schematic
  • Figure 4 is a plan view of a schematic
  • Figure 5 is a bottom view of a schematic
  • connection and “coupled” are used here both as a direct or indirect connection and as a direct or
  • Modify noun should be understood to be used for simplicity and contain one or more than one of the modified noun unless otherwise stated.
  • the terms “have”, “include” and “have” are intended to include and mean that there are others
  • FIG. 1 illustrates a top view of a schematic light emitting device 100 according to various
  • the light-emitting device 100 has a multiplicity of light-emitting modules 120 on a first substrate 110.
  • the light-emitting modules 120 each have a multiplicity of light-emitting components, which are in one
  • sparse array patterns are arranged on a second substrate, and each have one for the large number of light-emitting components
  • the light emitting device 100 is adaptable for a variety of applications. Additionally, defective light emitting modules 120 can be compared to
  • light emitting devices formed directly on the first substrate 110 are easier to replace, and thus the maintenance of the light emitting device 100 is simplified.
  • FIG. 1 shows a light-emitting device with three light-emitting modules 120.
  • light emitting device 100 can do less
  • light emitting modules 120 e.g. have two light-emitting modules 120. Furthermore, the light emitting
  • Device 100 also has more than three light emitting modules 120. In particular, the amount of
  • the light emitting device 100 e.g. as a headlight in a motor vehicle, about 2 to about 100 light emitting modules 120.
  • the light emitting device 100 e.g. a headlight
  • the manufacturing yield of the light emitting device 100 is increased by the modular arrangement.
  • Construction depth of the module and the device is the same.
  • Lighting functions are combined or integrated using different groups of light-emitting modules 120, where each group can have the same type of light-emitting modules. This can increase the complexity of the lighting system, for example
  • Due to the reduced depth of the light-emitting device 100 is in an automotive application as a
  • Headlamp 100 an opening of the vehicle body is not necessarily required to fix the headlamp 100 to the vehicle body, thereby increasing the stability of the vehicle body.
  • the light-emitting device can have two or more substrates, which can be set up in such a way that their light-emitting modules can be controlled identically or independently of one another.
  • the light-emitting device can be, for example
  • the light emitting modules 120 may be in direct contact with one another (shown in FIG. 1). Alternatively or additionally, for some of the light-emitting modules 120 of the plurality of light-emitting modules 120, there is a gap or distance between the closest neighboring light-emitting modules
  • the light emitting modules 120 can be electrical
  • the first substrate 110 serves as a carrier element for
  • the first substrate 110 may also be referred to as a main board or mother board.
  • the first substrate 110 can be a printed circuit board, for example a two-layer (for example flexible) or multilayer printed circuit board, or a metal-coated film.
  • the first substrate 110 is an FR1, FR2, FR3, FR4, FR5, CEM1, CEM2, CEM3, CEM4, or CEM5 circuit board.
  • the first substrate 110 can
  • the first substrate 110 can, for example, have or be formed from glass, quartz and / or a semiconductor material or another suitable material. Furthermore, the first substrate 110 can have or be formed from a plastic film or a laminate with one or more plastic films.
  • the first substrate 110 has, for example, a Kapton film (polyimide, PI), a metal foil or a PET film.
  • the first substrate 110 may be a steel foil, a plastic foil, or a laminate with one or more
  • the plastic can include or be made from one or more polyolefins (e.g., high or low density polyethylene (PE) or polypropylene (PP)). Furthermore, the polyolefins (e.g., high or low density polyethylene (PE) or polypropylene (PP)). Furthermore, the polyolefins (e.g., high or low density polyethylene (PE) or polypropylene (PP)). Furthermore, the polyolefins (e.g., high or low density polyethylene (PE) or polypropylene (PP)). Furthermore, the like.
  • Plastic polyvinyl chloride PVC
  • polystyrene PS
  • polyester and / or polycarbonate PC
  • PET polyethylene terephthalate
  • PES polyether sulfone
  • PEEK PEEK
  • PTFE PTFE
  • PEN Polyethylene naphthalate
  • the first substrate 110 can be a metal, for example copper, silver, gold, platinum, iron, for example one
  • the first substrate 110 can be a metal foil or
  • the first substrate 110 may include one or more of the above materials.
  • the first substrate 110 can be part of a mirror structure or form part of it.
  • the first substrate 110 can have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or can be formed in this way.
  • the first substrate 110 may be a metal-coated film.
  • the metal-coated film has, for example, a metal layer on a plastic film described above.
  • the metal layer can serve as an electrical conductor structure for connecting the
  • heat sink heat sink
  • thermally conductive structure and / or a hermetic
  • Metal layers can be formed in such a way that they dissipate heat from the light-emitting modules, for example by the heat sink having a larger surface area, emissivity, a
  • the plurality of light emitting modules 120 are electrical with the first
  • Substrate 110 connected, e.g. with one or more
  • the plurality of light-emitting modules 120 is supplied and / or operated by the first substrate 110 with a power source external to a light-emitting device.
  • light-emitting modules 120 may be connected or fastened to the first substrate 110 by means of a cohesive connecting means, for example an adhesive, e.g. on
  • electrically conductive adhesive and / or a solder joint e.g. Soldering beads of a reflow process; or by means of a non-positive and / or positive connection, for example a latching or clamping connection, for example a snap-lock, snap-on or click-on connection.
  • a non-positive and / or positive connection for example a latching or clamping connection, for example a snap-lock, snap-on or click-on connection.
  • the light-emitting device 100 has a driver circuit (also referred to as a driver, control electronics or controller; see also FIG. 5), which is used to drive at least some or all of the light-emitting modules 120 of the plurality of a driver circuit (also referred to as a driver, control electronics or controller; see also FIG. 5), which is used to drive at least some or all of the light-emitting modules 120 of the plurality of a driver circuit (also referred to as a driver, control electronics or controller; see also FIG. 5), which is used to drive at least some or all of the light-emitting modules 120 of the plurality of a driver circuit (also referred to as a driver, control electronics or controller; see also FIG. 5), which is used to drive at least some or all of the light-emitting modules 120 of the plurality of a driver circuit (also referred to as a driver, control electronics or controller; see also FIG. 5), which is used to drive at least some or all of the light-emitting modules 120 of the plurality of
  • the driver Circuit can be designed as an integrated circuit (IC), for example as an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • the driver circuitry may be partially or fully disposed on the first substrate 110, in one or the plurality of light emitting modules 120, and / or outside the first substrate 110, as described in more detail below.
  • the driver circuit for driving the light-emitting components of a light-emitting module is part of the respective one
  • the first substrate 110 includes a plurality of electrically conductive traces, e.g. Metal tracks.
  • the conductor tracks are electrically conductively connected to the light-emitting modules 120.
  • the substrate 110 may also include contact areas, e.g. at an edge or a non-light-emitting point of the first
  • the contact areas are connected with conductor tracks.
  • Contact areas can be used to connect to an external
  • light-emitting components of the light-emitting modules are connected to the power source.
  • the contact areas can e.g. be set up as a plug, pins and / or socket.
  • the first substrate 110 may have a contact area that is configured as an anode contact for the light-emitting modules 120 and a contact area that serves as a cathode contact for the light-emitting modules 120
  • At least one light-emitting module 120 instructs the plurality
  • the light-emitting components of the first group are set up to
  • the at least one light-emitting module also has a second group of light-emitting components which are set up to implement a display function.
  • the lighting function or display function is in each case by means of the light
  • the light emitting device 100 has a first group of light emitting
  • Modules 120 of the plurality of light-emitting modules 120 are set up to implement an illumination function.
  • the light emitting device 100 further instructs a second group of light emitting modules of the plurality
  • the light-emitting modules of the second group are set up to implement a display function.
  • the lighting function or display function is in each case by means of the light emitted by the
  • Components of the first and second groups can optionally be operated in a first operating mode (lighting function) or a second operating mode (display function).
  • first operating mode the light-emitting modules of the first group are activated in such a way that the light-emitting modules of the first group are emitted by means of the emitted light
  • the light-emitting modules of the second group are controlled such that the emitted light of the light-emitting modules of the second group, at least one predetermined information is displayed.
  • the predetermined information is, for example, a logo, an image, status information and / or a symbol.
  • the number density of light-emitting can be clearly illustrated
  • Illumination function in the light-emitting device may be too low to implement a display function.
  • the light-emitting device therefore also has a multiplicity of light-emitting modules or light-emitting components which are arranged between the light-emitting modules or light-emitting components for the lighting function. This can make a light emitting
  • the light emitting modules of the plurality of light emitting modules can be one
  • light-emitting components can be controlled by light-emitting modules.
  • light-emitting modules in the
  • light-emitting device light-emitting modules or light-emitting components can be provided which are only activated in the first operating mode or which are only activated in the second operating mode.
  • Light of the display function can be much lower than the intensity of the light of the lighting function.
  • Light-emitting components or light-emitting modules of the display function therefore make no or only minor contribution to the lighting function.
  • the light-emitting components in the first operating mode are switched off during the second operating mode or emit only a small amount of light, for example, based on the light emitted for the lighting function
  • light-emitting modules or light-emitting components can be provided, which are controlled in the first operating mode and in the second operating mode and each emit light.
  • the control for example the operating current or the operating voltage, can be in the first and second
  • pulse-modulated e.g.
  • Pulse amplitude modulation PAM
  • PWM pulse width modulation
  • PFM pulse frequency modulation
  • the light-emitting device can also be set up in such a way that it can be operated simultaneously or exclusively in the first and second operating modes.
  • light-emitting modules which are operated in the second operating mode, can be a kind of luminous
  • the light-emitting device 100 has a first group of light-emitting modules of the plurality of light-emitting modules.
  • the light-emitting modules of the first group are set up to at least a first one
  • the second lighting function is different from the first lighting function.
  • At least one light-emitting module of the first group is part of a second group of light-emitting modules.
  • the light-emitting device 100 is thus a display, for example for displaying information, and / or lighting, for example for realizing an illumination function.
  • the light-emitting device is operated essentially by means of appropriate control as lighting, for example as a light-emitting device, spotlight, or the like.
  • lighting functions in a vehicle headlight are, for example
  • Display Device operated by means of appropriate control, essentially as a display device for displaying image data, video data or optical design elements (display function), for example as a display for displaying
  • At least some of the light-emitting modules of the second group are between light-emitting modules of the first
  • the light-emitting modules and the light-emitting modules of the second Operating mode can be spatially interposed or interleaved, for example similar to one
  • Checkerboard pattern be arranged, a regular arrangement is optional.
  • Modules of the first group in at least one of the following properties: a larger number of light-emitting components, a greater number density of light-emitting components and / or a simpler one
  • Lens system preferably no or only one lens.
  • FIG. 2 illustrates a top view of a schematic light emitting module 120 of a plurality of
  • the light-emitting device 100 can be configured in accordance with an embodiment described above.
  • the plurality of light-emitting components 210 of a light-emitting module 120 are arranged on the second substrate 200 in a sparse array arrangement (also referred to as a matrix arrangement).
  • Light-emitting components 210 of a light-emitting module are arranged above the light-emitting components 210 of the respective light-emitting module 120, as will be described in more detail below.
  • a light emitting device 210 may be a semiconductor light emitting device be that emits electromagnetic radiation, for example an electromagnetic radiation emitting diode, a
  • the light emitting organic diode an electromagnetic radiation emitting transistor or an electromagnetic radiation emitting organic transistor.
  • the light emitting organic diode an electromagnetic radiation emitting transistor or an electromagnetic radiation emitting organic transistor.
  • Component 210 can, for example, be used as a light-emitting diode (LED) as an organic light-emitting diode
  • OLED organic light-emitting transistor
  • the light-emitting component can be in different
  • Embodiments can be part of an integrated circuit.
  • the plurality of light-emitting components can be accommodated in a common housing.
  • light emitting devices 210 are provided that are wired as one
  • Light-emitting diode a surface-mounted device (Engl, surface mounted device, SMD) or a chip-on-board light-emitting diode (LED) are formed on the second substrate 200.
  • a surface-mounted device Ed, surface mounted device, SMD
  • a chip-on-board light-emitting diode LED
  • a wired light emitting diode can have a semiconductor chip that can provide electromagnetic radiation, such as e.g. LED chip.
  • a semiconductor chip that can provide electromagnetic radiation can thus be understood as an LED chip.
  • An SMD light-emitting diode can be an LED chip in a housing
  • the housing can be bonded to the second substrate 200.
  • a chip-on-board light-emitting diode can have an LED chip that is fixed on the second substrate 200, wherein the LED chip can have neither a housing nor a contact.
  • the light-emitting components emit one
  • a light-emitting diode as a light-emitting component can be part of an integrated circuit.
  • a light-emitting component can have a semiconductor chip (wired LED, SMD) which
  • the electromagnetic radiation provides electromagnetic radiation, or can be configured as a semiconductor chip, the electromagnetic
  • the light-emitting components 210 can be formed directly on the second substrate 200.
  • a package can also be formed on or above the light-emitting components 210 of a light-emitting module 120.
  • the housing can be designed, for example, as an encapsulation, reflective layer structure, common primary lens, secondary lens and / or as a converter element or can have these.
  • each light emitting module 120 may have fewer light emitting devices 210, e.g. two or three light emitting
  • each light-emitting module 120 can also have more than four light-emitting components 210.
  • the amount of light emitting devices 210 may vary from the intended application of the
  • the light emitting device 100 used as a headlamp in an automobile or a headlamp may have about 50 to about 200 light emitting modules each having about 2 to 20 lights
  • Emission devices 210 per light-emitting module 120 the Emission devices 210 per light-emitting module 120.
  • light-emitting modules 120 have a matrix (also referred to as an array arrangement) with positions (entries or elements of the matrix), in each of which a light-emitting component 210 can be arranged.
  • a position of the matrix can be formed or defined by contacts.
  • positions are defined by contact points or (ends of) conductor tracks on the second substrate 200, on which light-emitting components can be arranged in order to occupy a position of the matrix.
  • Positions occupies only a small proportion on a surface of the second substrate, for example less than 5%
  • Proportion of area of all light-emitting components on the surface of the light-emitting module for example less than 2.5%, for example less than 1%.
  • the second substrate 200 is thinly covered with light-emitting components 210.
  • the anode and cathode traces of positions 220 which are free of light emitting devices 210, can be free ends, for example as stubs or tap lines - but without the purpose of a resonant circuit as in RF circuits to build.
  • positions on the matrix that of a resonant circuit as in RF circuits to build.
  • an anode conductor track on or in the second substrate 200 is with the Anode contact of a light-emitting component 210 is connected, and a cathode conductor track on or in the second substrate 200 is connected to the cathode contact of the
  • Light emitting devices 210 are arranged in a sparse arrangement pattern or arrangement.
  • each light emitting module 120 has predetermined positions (elements or entries of a matrix) on which light emitting devices 210 can be arranged, e.g. an MxN matrix, where N is greater than or equal to M.
  • N can be a number between 1 and 20, e.g. between 5 and 10
  • M is a number between 1 and 10, for example between 2 and 4.
  • this far field should have no illumination gaps. However, this can only be achieved if the light-emitting ones as well
  • the arrangement of light-emitting components is often not possible physically (in terms of assembly technology).
  • the arrangement of the light-emitting components in the MxN matrix is often not possible physically (in terms of assembly technology).
  • light-emitting components can be arranged which is free of light-emitting components.
  • Illumination enables an image to appear as if a single, large area were illuminated.
  • N can be a number between 2 and 20, e.g. between 5 and 10.
  • the MxN matrix can be used to image the emitted light from the large number of light-emitting
  • Components 210 of a light-emitting module is emitted through the common primary lens can be simplified.
  • light-emitting components of light-emitting modules have a common electrical contact, e.g. a common anode trace.
  • the light emitting devices 210 may be in physically direct contact with one another.
  • At least the next neighboring position of the matrix of possible positions is free of light-emitting components 210.
  • at most every second position is occupied by a light-emitting component 210.
  • the positions of the matrix can thus be occupied by a maximum of half of light-emitting components 210. In this way, the positioning of the light-emitting components 210 on the second substrate 200 is simplified.
  • Components can be formed a gap (distance).
  • the light emitting devices 210 may be electrically connected, e.g. in rows and / or
  • Lighting function eg low beam, near-field lighting; or far or far field lighting in automotive applications, to realize.
  • the light-emitting components 210 are electrically isolated from one another. In this way, independent control of the light-emitting components 210 is made possible.
  • the light-emitting components 210 can, for example, have an edge length in the range from approximately 5 ⁇ m to approximately 300 ⁇ m.
  • the second substrate 200 can also be referred to as a daughter board.
  • the light emitting device can be a variety of
  • the second substrate 200 may be a printed circuit board, e.g. according to an embodiment of the first substrate 100 described above.
  • the plurality of light-emitting components 210 is electrically connected to the second substrate 200, for example to one or more conductor tracks or conductor structures of the second substrate 200.
  • the plurality of light-emitting components 210 can be formed by the electrically conductive structures, conductor tracks and connection of the first and second substrate 110, 200 can be connected to a light-emitting device-external power source and can be supplied or operated with energy.
  • an adhesive e.g. an electric
  • the light-emitting components 210 are formed directly on the second substrate 200.
  • the conductor tracks for contacting the light-emitting components are arranged on the top of the second substrate, on which the light-emitting components are arranged.
  • the conductor tracks can be designed as a surface and can be set up for cooling, for example cooling, the light-emitting components.
  • Contact pads for the electrical connection between the first substrate and the light-emitting module, for example for controlling the light-emitting components, can be arranged on the underside of the second substrate, which is opposite the top.
  • a further large or flat cooling surface In the second substrate, for example embedded in the second substrate, a further large or flat cooling surface,
  • the driver circuit or part thereof e.g. an IC or ASIC that
  • the second substrate 200 has a plurality of conductor tracks as part of one
  • PCB e.g. Metal tracks, on.
  • the second substrate 200 may also include contact areas, e.g. on a non-light-emitting rear side of the second substrate 200.
  • the conductor tracks of the light-emitting modules 120 can be on the same side (top side) and / or on the opposite side Side (back) of the second substrate 200 may be formed, on which the light-emitting components 210 are arranged.
  • the conductor tracks of the light-emitting modules 120 can be designed in a planar manner. That is, the traces may substantially cover the surface of the second substrate 200 or may cover a substantial portion of the top surface of the second substrate (e.g., more than about 50%) of the top surface. In this way, the conductive lines can be used as efficient heat sinks. In other words: traces to
  • FIG. 3 illustrates a cross-sectional view of a
  • the light emitting device 100 and the like
  • light-emitting module (s) 120 may be in accordance with an embodiment described above
  • FIG. 3 are a reflective layer structure 320 and a common primary lens 300 for the
  • the reflective layer structure 320 has an opening (shown as a white area in FIG. 3) in which the plurality of light-emitting components 210 are embedded or surrounded in the sparse array arrangement as described above. In other words, the reflective layer structure 320 is arranged with respect to the light-emitting components 210 (precisely or precisely aligned) on the second substrate 200.
  • the light-emitting components 210 can emit light in a direction laterally and to the surface of the second substrate 200 on which the light-emitting components 210 are arranged.
  • the reflective layer structure 320 is set up to reflect this emitted light.
  • the reflective layer structure 320 may be made of a specular or diffusely reflective material, e.g. a ceramic, a Ti02 or A1203, or a white plastic or a white potting material (e.g. Ti02-filled silicone); or a metal, e.g. Al, Ag or Au can be formed.
  • the reflective layer structure 320 can be electrical
  • isolating e.g. a ceramic or electrically conductive, e.g. Al, Ag, Au.
  • electrically conductive e.g. Al, Ag, Au.
  • the reflective layer structure 320 may be electrically insulated from the conductive lines on the second substrate 200.
  • the common primary lens 300 for (all) light-emitting components 210 of a light-emitting module is above the light-emitting components 210 of the respective one
  • Embodiments are different beam-shaping, optical components such as lenses or
  • Reflectors shown using the example of the common primary lens 300 instead of a common primary lens 300, a corresponding common reflector could alternatively be used for beam shaping.
  • the common primary lens 300 is configured to reflect the plurality of light emitting devices 210
  • a light emitting module can be a single lens (common primary lens 300) or one
  • the light-emitting modules 120 have only one (primary lens 300) or more (primary lens 300 + additional, lens (s), for example secondary lens) lenses as beam-shaping optical elements.
  • primary lens 300 primary lens 300
  • additional, lens (s), for example secondary lens) lenses additional, lens (s), for example secondary lens
  • embodiments may also include the light-emitting modules 120 at least one beam-shaping device
  • the common primary lens 300 instead of or in addition to the common primary lens 300, e.g. have a reflector, a scattering layer or a translucent cover.
  • the common primary lens 300 for the plurality of light-emitting components 210 of a light-emitting module 120 can be made of a plastic, for example a polycarbonate (PC), a polysiloxane
  • a condenser lens e.g. a condenser lens, a diverging lens, a Fresnel lens, a cylindrical lens, an astigmatic lens or another conventional lens, for example to form a single light beam which is emitted or formed by the plurality of light-emitting components 210 of a light-emitting module 120.
  • the configuration of the common primary lens 300 e.g. the curvature, e.g. the illustration of the
  • common primary lens 300 can be of the desired type
  • a first group of light emitting modules can be used to generate a near field light or Realize low beam of a vehicle headlight
  • a second group of light-emitting modules can be used to generate a near field light or Realize low beam of a vehicle headlight
  • common primary lens of the module (s) in the second group e.g. in terms of curvature, focal length, etc. of the respective common primary lens.
  • the light-emitting modules of the first and second groups can have different amounts of light-emitting components 210.
  • a larger amount of light emitting devices may be required to implement high beam or far field than to implement a direction indicator or low beam.
  • the common primary lens of the light emitting modules of the first and second groups can be adapted to image the light of different sizes and arrangements of light emitting devices 210.
  • the reflective layer structure 320 may have a connection structure 330, e.g. a plurality of openings 330 (e.g., two, three, or more openings) that are configured to connect to the primary lens 300.
  • the primary lens 300 may have a connection structure 310, e.g. a plurality of posts or protruding portions 310 (e.g., two, three, or more posts) configured to connect to the reflective layer structure 320 and / or the second substrate 200.
  • Connection structure 330 of the reflective layer structure 320 can be set up to form a positive or To form a non-positive connection between the primary lens 300 and the reflective layer structure 320, for example, the connection structure 310, 330 can be designed to be complementary (illustrated by the arrows in FIG. 3). In this way, the alignment of the primary lens 300 can be simplified since the reflective layer structure 320 already with regard to the light-emitting components 210
  • the second substrate 200 may be one
  • Connection e.g. a positive connection or
  • non-positive connection e.g. Holes with the
  • Connection structure 310 of the primary lens 300 are set up.
  • the light emitting module 120 may also be a housing, e.g. in the form of a hollow cylinder or cup cover that is arranged around the common primary lens 300 and possibly other optical elements
  • the housing can also act as an aperture or collimator for the light emitted by the housing
  • the primary lens 300 may be attached to the second substrate 200 or the reflective layer structure 320 by an adhesive layer. Alternatively or additionally, the common primary lens on the second substrate 200 or the
  • reflective layer structure 320 by a positive or non-positive connection to the housing, which is attached to the second substrate 200 or the reflective layer structure 320 by an adhesive.
  • the light emitting module 120 further includes a shutter structure 340.
  • the aperture structure 340 is between the second Substrate 200 and the common primary lens 300 arranged.
  • the aperture structure 340 is arranged, for example, between the light-emitting components 210 and is at least partially covered by the reflective one
  • the aperture structure 340 is formed, for example, from a material that has a high degree of absorption (for example greater than 90%) and a low level for the electromagnetic radiation that can be emitted by the light-emitting components
  • Components 210 and / or the common primary lens 300 This also enables a sharp (step-shaped)
  • Contrast edge in the light-emitting components 210 Contrast edge in the light-emitting components 210.
  • the screen structure 340 is not movable, for example as a coating
  • the material of the diaphragm structure 340 is set up in such a way that it is stable against blue light and stable against the thermal load due to the absorption of the electromagnetic radiation.
  • the aperture structure 340 is formed, for example, from a sheet metal or a silicone.
  • the aperture structure 340 can be glued to the second substrate 200 by means of an adhesive.
  • the aperture structure 140 is fixed in a form-fitting and / or non-positive manner between the second substrate 200 and the common primary lens 300.
  • the screen structure 340 is formed directly on the second substrate 200, for example wet-chemically, for example by means of a spray process.
  • the aperture structure 340 is, for example, comb-shaped, the light-emitting components 210 are arranged between the prongs of the comb-shaped diaphragm structure 340.
  • the aperture structure 340 is set up as a spacer for the arrangement of the common primary lens 300 over the second substrate 200, for example with regard to the height and the hardness of the
  • the aperture structure 340 has, for example, a height in a range from approximately 5 ⁇ m to approximately 250 ⁇ m, for example in a range from approximately 10 ⁇ m to approximately 100 ⁇ m,
  • FIG. 4 shows a top view and FIG. 5 shows one
  • Device 100 with multiple light-emitting modules 120 according to various embodiments.
  • the light-emitting device 100 can be configured in accordance with an embodiment described above. In the
  • the light-emitting modules 120 have a hexagonal shape and thus enable light-emitting modules 120 to be packed tightly.
  • the light-emitting modules 120 can be arranged in a cluster (compact arrangement) on the first substrate 110.
  • the position of each light emitting module may vary depending on the intended application of the light emitting module
  • driver circuit 500 eg one or more ICs, which is used to drive one, more or all
  • light-emitting modules 120 is arranged on a lower or rear side of the first substrate 110
  • light-emitting module can be connected directly or indirectly (e.g. in the case of a series connection of modules).
  • the driver circuit 500 described herein is not limited to any particular hardware or software configuration
  • the driver circuit 500 can be in hardware or software or one
  • Driver circuit 500 may be in one or more
  • Computer program can be understood to include one or more processor executable instructions.
  • Computer program (s) can be executed on one or more programmable processors and can be executed on one or more readable by the processor
  • Storage media including volatile and non-volatile storage and / or storage elements
  • Input devices can be stored, and / or one or more output devices.
  • the processor can thus access one or more input devices to receive input data and can access one or more output devices to communicate output data.
  • light-emitting modules 120 may be arranged in a common plane, e.g. on a flat surface of the first substrate 100.
  • the first substrate 100 e.g. aluminum, copper, or magnesium.
  • first substrate and / or the second substrate can be (partially) deformable or movable, for example by means of one or more piezo drive (s).
  • Embodiment 1 is a light emitting device that has a plurality of light emitting modules arranged on a first substrate. Each light-emitting module of the plurality of light-emitting modules has a plurality of light-emitting components, which are arranged on a second substrate, the second
  • Substrate is electrically connected to the first substrate; and has a common primary lens for the plurality of light emitting devices.
  • the light-emitting device of embodiment 1 also has that the first substrate is a printed circuit board with electrically conductive lines, the second substrates being connected to the electrically conductive lines of the first substrate.
  • the light emitting device of embodiment 1 or 2 further comprises that the first Substrate is set up so that it is a variable or
  • the light-emitting device of one of the preceding embodiments further comprises that the second substrate is a printed circuit board.
  • the light-emitting device according to one of the preceding embodiments further has that the light-emitting components are arranged in a thin array arrangement on the second substrate.
  • the light-emitting device has that in at least some of the light-emitting modules of the plurality of light-emitting modules, the light-emitting components are each arranged in a single row.
  • the light-emitting device according to one of the embodiments 1 to 6 further has that in at least some of the light-emitting modules of the plurality of light-emitting modules, the light-emitting components are each arranged in two adjacent rows.
  • the light-emitting device further comprises that the plurality of light-emitting modules has at least a first group of modules that are configured to provide a first lighting function and a second group of modules that are configured to provide a second lighting function that differs from the first lighting function.
  • the light-emitting device according to embodiment 8 further has that the first group of modules differs from the second group of modules in at least one of the light emitting type
  • Components the number of light-emitting components and the common primary lens.
  • the light emitting device according to embodiment 8 or 9 further comprises that the
  • the light-emitting device is a vehicle headlight and the first and second lighting functions at least one of high beam, low beam, turn signals, cornering lights and
  • adaptive headlights fog lights, brake lights, position lights.
  • the light-emitting device according to one of the preceding embodiments further comprises that the light-emitting components of the light-emitting module are each of the same type.
  • the light-emitting device according to one of the preceding embodiments further has that the common primary lens has a common or approximately common focal point for the light-emitting components.
  • the light-emitting device according to one of the preceding embodiments further comprises a secondary lens configured to correct aberrations, and the common primary lens is between the secondary lens and the light-emitting ones
  • each of the light-emitting modules has a reflective layer structure that is set up to surround or embed the plurality of light-emitting components and is set up to be embedded
  • the light-emitting device further comprises that the reflective layer structure and / or the common primary lens have a connection structure that is configured to attach the common primary lens to the reflective
  • each light-emitting module further has a housing that is attached to the second substrate and configured to receive or (laterally) close the common primary lens
  • the light-emitting device according to one of the preceding embodiments further has a driver circuit which is set up to drive at least one light-emitting module of the plurality of light-emitting modules.
  • the driver circuit can be driven on the first substrate or the second substrate
  • the light emitting device further includes that the driver circuit is embodied in an integrated circuit.
  • the light emitting device according to embodiment 17 or 18 further comprises that the
  • the light-emitting device according to one of the preceding embodiments further comprises that the first substrate has a coherent electrical connection structure that is configured to connect the plurality of light-emitting modules via the
  • Embodiment 21 is a method of manufacturing a light emitting device, the method being the
  • Each light-emitting module of the plurality of light-emitting modules has a plurality of
  • the method of embodiment 21 further comprises that the first substrate is a printed circuit board with electrically conductive lines, the second
  • the method of embodiment 21 or 22 further comprises that the first substrate is set up in such a way that it has a changeable shape, so that the alignment of the second substrates can be adjusted.
  • the method according to one of the preceding embodiments further comprises that the second substrate is a printed circuit board. In embodiment 25, the method according to one of the preceding embodiments further comprises that the
  • light-emitting components are each arranged in a thin array arrangement on the second substrate.
  • the method according to one of the preceding embodiments further comprises that in at least some of the light-emitting modules of the plurality of light-emitting modules, the light-emitting components are each arranged in a single row.
  • the method according to one of the embodiments 21 to 26 further comprises that in at least some of the light-emitting modules of the plurality of
  • the method according to one of the preceding embodiments further comprises that the plurality of light-emitting modules has at least a first group of modules that are configured to a first
  • Lighting function differs to provide.
  • Embodiment 28 further points out that the first group of modules differs from the second group of modules in at least one of the type of light-emitting
  • Components the number of light-emitting components and the common primary lens.
  • Embodiment 28 or 29 further on that the
  • the light emitting device is a vehicle headlight and the first and second lighting functions at least one of High beam, low beam, turn signals, cornering lights and
  • adaptive headlights fog lights, brake lights, position lights.
  • the method according to one of the preceding embodiments further comprises that the
  • light-emitting components of the light-emitting module are each of the same type.
  • the method according to one of the preceding embodiments further comprises that the
  • common primary lens has a common or approximately common focal point for the light-emitting components.
  • the method according to one of the preceding embodiments further comprises a secondary lens configured to correct aberrations, and the common primary lens is arranged between the secondary lens and the light-emitting components.
  • each of the light-emitting modules has a reflective layer structure that is set up to surround or embed the plurality of light-emitting components and is set up to have a reflectivity of
  • Embodiment 34 further indicated that the reflective
  • Layer structure and / or the common primary lens have a connection structure which is set up to connect the common primary lens to the reflective
  • each light-emitting module further comprises a housing that is attached to the second substrate and configured to receive or (laterally) close the common primary lens
  • the method according to one of the following preceding further comprises forming a driver circuit that is set up, at least one
  • the driver circuit can be driven on the first substrate or the second substrate
  • Embodiment 37 further assumes that the driver circuit is embodied in an integrated circuit.
  • Embodiment 37 or 38 further on that the
  • Front of the first substrate are arranged and the driver circuit is arranged on a back of the first substrate or a back of a second substrate.
  • the method according to one of the preceding embodiments may further include that the first substrate is a contiguous electrical
  • At least one light-emitting module of the plurality of light-emitting modules according to one of the preceding embodiments has a first group of light-emitting components which are set up to implement an illumination function by means of the light which is emitted by the light-emitting components of the first group and a second group of light-emitting components which are set up to implement a display function by means of the light which is emitted by the light-emitting components of the second group.
  • the light-emitting device further comprises a first group of light-emitting modules of the plurality of light-emitting modules, which are configured to implement an illumination function by means of the light emitted by the light-emitting modules of the first group and a second group of light-emitting modules of the plurality of light-emitting modules, which are set up to perform a display function by means of the light
  • the light-emitting device according to embodiment 42 has at least some of the light-emitting modules of the second group between
  • light-emitting modules of the first group are arranged, and at least some of the light-emitting modules of the second group differ from the light-emitting modules of the first group in at least one property from the group: a larger number of light-emitting ones
  • the light-emitting device instructs a first group of light-emitting modules of the plurality
  • light-emitting modules that are configured to implement at least one first lighting function and / or a second lighting function that is different from the first lighting function by means of the light that is emitted by the light-emitting modules of the first group, and has that at least one
  • the light-emitting module of the first group is part of a second group of light-emitting modules which are set up to perform a display function by means of the light
  • Embodiment 45 is a method of operating a light emitting device 100 with a
  • light-emitting components of the first group are controlled such that the light-emitting modules or the light-emitting modules are emitted by means of the emitted light
  • Components of the first group at least one
  • Lighting function is realized, and in a second operating mode, the light emitting modules or
  • light-emitting components of the second group are controlled in such a way that by means of the emitted light of the light-emitting modules or light-emitting components of the second group, at least one predetermined information is displayed, preferably a logo, an image, a

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsformen wird eine lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt, die eine Vielzahl von lichtemittierenden Modulen aufweist, die auf einem ersten Substrat angeordnet sind. Jedes lichtemittierende Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen weist eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf, die auf einem zweiten Substrat angeordnet sind, wobei das zweite Substrat elektrisch mit dem ersten Substrat verbunden ist; und weist eine gemeinsame primäre Linse für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf.

Description

Beschreibung
LICHTEMITTIERENDE VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN
DERSELBEN
Die Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellen derselben.
Eine herkömmliche lichtemittierende Vorrichtung weist eine Vielzahl von lichtemittierenden Dioden (LEDs) auf, die in einem Matrixmuster oder ungeordnet direkt auf einer
Leiterplatte angeordnet sind. Die Leiterplatte enthält
üblicherweise zumindest einige der elektronischen Komponenten des Treibers zum Ansteuern der LEDs. Eine herkömmliche
lichtemittierende Vorrichtung zeichnet sich durch wenige große LEDs aus, die in einer hohen Packungsdichte angeordnet sind und über eine Primäroptik und eine geteilte Sekundäroptik im Fernfeld abgebildet werden. Die konventionelle
lichtemittierende Vorrichtung hat eine hohe Bautiefe und
Einrückbarkeit, was eine eingeschränkte Gestaltungsfreiheit bewirkt. Ferner bewirkt die hohe Packungsdichte eine
Verringerung der Größe der Primär- und Sekundäroptik,
verursacht jedoch ein Problem bei der Wärmeableitung. Ferner erfordert ein Anpassen der lichtemittierenden Vorrichtung für unterschiedliche Anwendungen wesentliche Änderungen, die mit großem Aufwand verbunden sind und Synergieeffekte sind dabei relativ gering.
Zur Erhöhung der Gestaltungsfreiheit können anstelle von herkömmlichen LEDs sehr kleine LEDs mit einer geringen
Kantenlänge, beispielsweise von 5 - 100 ym, verwendet werden. Bei Verwendung sehr kleiner LEDs werden jedoch spezielle
Materialien für die Leiterplatte benötigt. Als Beispiel wird ein vierschichtiges Platinen-Layout benötigt, um eine Vielzahl von kleinen LEDs auf einer gemeinsamen Platine miteinander zu verbinden. Diese speziellen Materialien sind jedoch im
Herstellungsprozess teuer und aufwendiger. Als Beispiel werden etwa 1000 LEDs für einen Scheinwerfer in einer
Automobilanwendung mit Fern- und Abblendlicht benötigt. Wenn alle LEDs auf einer gemeinsamen Platine montiert sind, kann dies zu einer starken Verringerung der Produktionsausbeute aufgrund eines Ausfalls einiger weniger LEDs auf der Platine führen .
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Layout- bzw.
Designfreiheit einer lichtemittierenden Vorrichtung zu
erhöhen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung kann darin
bestehen, die Wartungsfreundlichkeit der lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung kann darin bestehen, den Herstellungsaufwand für eine
lichtemittierende Vorrichtung zu reduzieren, z.B. durch
Erhöhen der Produktionsausbeute der lichtemittierenden
Vorrichtung. Eine weitere Aufgabe der Erfindung kann darin bestehen, die Gesamteinbautiefe von Scheinwerfern zu
verringern. Darüber hinaus kann eine Aufgabe sein, zu
verhindern, dass thermische Probleme und Blendungsprobleme auftreten. Alternativ oder zusätzlich können
Fahrzeugscheinwerfer in der Scheinwerfergestaltung einfacher und/oder mit mehr Gestaltungs-Freiheitsgraden, die mehrere Beleuchtungsfunktionen zulassen, bereitgestellt werden.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung durch eine lichtemittierende Vorrichtung gelöst, die eine Vielzahl von lichtemittierenden Modulen aufweist, die auf einem ersten Substrat angeordnet sind. Jedes lichtemittierende Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen weist eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf, die auf einem zweiten Substrat angeordnet sind, wobei das zweite Substrat elektrisch mit dem ersten Substrat verbunden ist; und jedes
lichtemittierende Moduls weist eine gemeinsame primäre Linse für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf.
Die lichtemittierenden Bauelemente sind mit dem zweiten
Substrat elektrisch leitend verbunden, das mit dem ersten Substrat elektrisch leitend verbunden ist, z.B. über eine elektrisch leitende Verbindungsstruktur auf oder innerhalb des zweiten Substrats, z.B. durch leitfähige Leitungen,
Kontaktlöcher (VIAs) und/oder Stecker, Stifte, Lötpads usw.
Das heißt, die lichtemittierenden Bauelemente sind nicht direkt mit dem Substrat verbunden, z.B. über geklebte Drähte (engl, bonded wires) .
Die gemeinsame primäre Linse ist eine gemeinsame Linse (auch als geteilte primäre Linse bezeichnet) für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen. Die gemeinsame primäre Linse ist eingerichtet, um die Vielzahl von lichtemittierenden
Bauelementen optisch abzubilden. Mit anderen Worten, die gemeinsame primäre Linse ist so eingerichtet, dass sie das von der Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen emittierte Licht bricht. Die gemeinsame primäre Linse ist das erste optische Element (bis auf eine optionale reflektierende
Schichtenstruktur) , das an die lichtemittierenden Bauelemente optisch angrenzt und eingerichtet ist, den von einem
lichtemittierenden Bauelement emittierten Lichtstrahl zu formen, beispielsweise auf einen gemeinsamen Brennpunkt für die lichtemittierenden Bauelemente des lichtemittierenden Moduls umzulenken.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die lichtemittierende Vorrichtung frei von sekundären Optiken für die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen. Mit anderen Worten: die
lichtemittierende Vorrichtung gemäß verschiedenen
Ausführungsformen ist eine lichtemittierende Vorrichtung ohne sekundäre Optik für die die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen und jeweils mit gemeinsamen primären Linse für die Vielzahl lichtemittierender Bauelemente eines
lichtemittierenden Moduls. Die lichtemittierende Vorrichtung kann jedoch für die Vielzahl von lichtemittierenden
Bauelementen ein gemeinsames, sekundäres, optisches Bauelement aufweisen, beispielsweise in Form einer lichtdurchlässigen Abdeckung im Strahlengang der lichtemittierenden Bauelemente der Vielzahl lichtemittierender Module und/oder eines Reflektors, der beispielsweise peripher zu der Vielzahl lichtemittierender Module eingerichtet ist.
In verschiedenen Ausführungsformen sind die lichtemittierenden Module nur bzw. spezifische für eine einzige vorgegebene
Scheinwerferfunktionalität eingerichtet, zum Beispiel
Abblendlicht, Fernlicht, usw.. Durch Kombination
verschiedener, vorgefertigter Module wird somit die
Flexibilität des Designs der lichtemittierenden Vorrichtung erhöht .
In der lichtemittierenden Vorrichtung können die
lichtemittierenden Module in Clustern für die jeweilige anwendungsspezifische Anforderung angeordnet sein oder können über das gesamte erste Substrat verteilt sein. Dies ermöglicht eine flexible Gestaltung der lichtemittierenden Vorrichtung mit „funktionellen Bereichen" und einer hohen
Gestaltungsfreiheit, z.B. für das Design eines
Automobilscheinwerfers .
Das erste Substrat kann ein kostengünstiger Träger sein, z.B. eine metallbeschichtete Folie oder eine zweischichtige
Leiterplatte und somit werden die Kosten reduziert und die Ausbeute des Herstellungsverfahrens erhöht. Insbesondere sind die Kosten eines fehlerhaften lichtemittierenden Moduls im Vergleich zu einer fehlerhaften lichtemittierenden Vorrichtung relativ niedrig.
Die lichtemittierende Vorrichtung ermöglicht, dass eine
Treiber-Schaltung, die auch als Steuerelektronik bezeichnet wird, zum Ansteuern der lichtemittierenden Bauelemente, unabhängig von den lichtemittierenden Bauelementen angeordnet werden kann, indem die lichtemittierenden Module verwendet werden. Als Beispiel kann die Steuerelektronik auf dem ersten Substrat, auf dem die zweiten Substrate angeordnet sind, angeordnet sein. Alternativ kann die Steuerelektronik auf dem ersten und/oder zweiten Substrat integriert sein oder extern von dem ersten und zweiten Substrat ausgelagert sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das erste Substrat die Steuerelektronik (Treiber-Schaltung) aufweisen und andere elektronische Komponenten aufweisen. Das erste Substrat kann für die spezifische Anwendung, z.B. für das jeweilige
Scheinwerferdesign individualisiert sein. Somit können
verschiedene erste Substrate bereitgestellt werden, die vordefinierte standardisierte Bereiche (z. B. Lötpads) aufweisen, auf denen die zweiten Substrate montiert werden können. Ferner kann die lichtemittierende Vorrichtung zwei oder mehr erste Substrate aufweisen. Beispielsweise kann eine lichtemittierende Vorrichtung, beispielsweise ein Flutlicht, ein oder mehrere erste Substrate aufweisen, auf denen zweite Substrate angeordnet sind. Die lichtemittierende Vorrichtung kann auch zu einer reduzierten Kostenrechnung für das Material (z. B. 2-schichtiges zweites Substrat anstelle einer großen gemeinsamen 4-schichtigen Platine aus Standardmaterial) führen. Ferner können die Herstellungskosten aufgrund einer hohen Ausbeute (weniger Komponenten pro Modul) und einer großen Anzahl von Modulen (Wiederverwendbarkeit in anderen Scheinwerferdesigns) niedrig sein.
Die spezifische Anordnung der zweiten Substrate auf dem ersten Substrat ist frei wählbar und ermöglicht eine hohe
Gestaltungsfreiheit, z.B. für das Design von kompakten
Frontscheinwerfern in Automobilanwendungen.
Ferner kann eine Vielzahl von unterschiedlichen
Anordnungsmustern für die lichtemittierenden Bauelemente auf den zweiten Substraten realisiert werden. Anordnungsmuster können sich beispielsweise in der Anzahl an lichtemittierenden Bauelementen je lichtemittierendem Modul, der Verschaltung der lichtemittierenden Bauelemente und/oder der Anordnung, beispielsweise der Anzahldichte, der lichtemittierenden
Bauelemente auf dem zweiten Substrat unterscheiden. Beispielsweise ist ein anderes Anordnungsmuster erforderlich, um bei einem Autoscheinwerfer eine Abblendlichtfunktion zu realisieren als um eine Fernlichtfunktion zu realisieren.
Die lichtemittierenden Bauelemente können regelmäßig oder unregelmäßig auf dem zweiten Substrat in einem
lichtemittierenden Modul angeordnet sein.
Ferner kann die lichtemittierende Vorrichtung ermöglichen, dass die Steuerelektronik (Treiber-Schaltung) auf dem ersten Substrat montiert werden kann oder auf einer separaten Platine untergebracht werden kann. Ferner kann eine geringe Tiefe realisiert werden, z.B. für lichtemittierende Vorrichtungen als Scheinwerfer. Ferner weist die lichtemittierende
Vorrichtung durch den modularen Ansatz (unter Verwendung der lichtemittierenden Module) eine gute Skalierbarkeit auf.
Ferner ermöglicht die lichtemittierende Vorrichtung eine hohe Gestaltungsfreiheit, z.B. ermöglicht dies ein einfaches
Austauschen des ersten Substrates und hohe Synergien über den Produktbereich .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Teil der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen, zum Beispiel eine oder mehrere Gruppen von lichtemittierenden Modulen, wobei jede Gruppe die gleiche Art und Menge von lichtemittierenden Bauelementen aufweist, verwendet, um eine der individuellen
Beleuchtungsfunktionen zu realisieren.
In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen weist die lichtemittierende Vorrichtung 100-1000 kleine
lichtemittierende Bauelemente, die z.B. in einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen verteilt sind, die jeweils zum Beispiel etwa 2 bis 20 lichtemittierende Bauelemente in einer dünnbesetzten Array-Anordnung (engl, sparse array arrangement) aufweisen, auf. In einer dünnbesetzten Array-Anordnung weisen die lichtemittierenden Bauelemente bezogen auf das erste
Substrat und/oder das jeweils zweite Substrat eine Flächendeckung auf dem zweiten Substrat von weniger als etwa 5% auf, beispielsweise weniger als etwa 2,5%, beispielsweise weniger als etwa 1%. Die Flächendeckung kann so verstanden werden, dass jede Leuchtdiode eine Grundfläche aufweist, beispielsweise basierend auf der Form eines Leuchtdiodenchips in der Draufsicht (Emissionsrichtung) und dem Verhältnis der Summe der Flächenbeträge der einzelnen Grundflächen der lichtemittierenden Bauelementen eines einzelnen
lichtemittierenden Moduls zu dem Flächenbetrag der Oberfläche des zweiten Substrates des lichtemittierenden Moduls, auf der die lichtemittierenden Bauelement angeordnet sind.
Die lichtemittierenden Bauelemente können auf dem zweiten Substrat jeweils räumlich in einem Bereich sehr konzentriert angeordnet sein, so dass das lichtemittierende Modul außerhalb dieses Bereiches im Wesentlichen frei von lichtemittierenden Bauelementen ist. Mit anderen Worten: ein lichtemittierendes Modul kann einen ersten Bereich aufweisen, beispielsweise aufgespannt durch mögliche Matrixposition für
lichtemittierende Bauelemente, mit einer Flächendeckung lichtemittierender Bauelemente im Bereich von beispielsweise ungefähr 10% bis ungefähr 50%, oder sogar mehr. Das
lichtemittierende Modul kann zudem einen zweiten Bereich aufweisen, der neben dem ersten Bereich angeordnet ist oder diesen umgibt, mit einer Flächendeckung lichtemittierender Bauelemente kleiner gleich 10%, beispielsweise kleiner gleich 5%, beispielsweise kleiner gleich 1 %. Somit können im Mittel sowohl das zweite Substrat als auch das erste Substrat dünn mit lichtemittierenden Bauelementen besetzt sein.
Da die Wärme nicht an einer Stelle erzeugt wird, sondern gleichmäßig über eine große Fläche verteilt ist, kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß verschiedenen
Ausführungsformen die Größe (das Volumen) der Wärmesenke, beispielsweise Kühlkörpers) reduzieren. Somit hat eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß verschiedenen
Ausführungsformen eine signifikant reduzierte Bautiefe. Zusätzlich kann die gemeinsame primäre Linse der Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen für jede Beleuchtungsfunktion oder sogar innerhalb einer Beleuchtungsfunktion
unterschiedlich sein. Mit anderen Worten: es können mehrere Gruppen von lichtemittierenden Bauelementen in dem
Scheinwerfer vorgesehen sein, um eine oder unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen zu realisieren. Die verschiedenen
Beleuchtungsfunktionen sind beispielsweise in einem
Fahrzeugscheinwerfer Fernlicht und Abblendlicht, adaptives Fernlicht (engl, adaptive driving beam, ADB) , Tagfahrlicht, Kurvenlicht, wie Kurvenfahrlicht und/oder Blinker,
Positionslicht und/oder Nebellicht.
Darüber hinaus kann zu den oben genannten
Beleuchtungsfunktionen auch eine Bremslichtfunktion in dem Scheinwerfer integriert sein. Diese zusätzliche
Beleuchtungsfunktion hat den besonderen Vorteil, dass
Fußgänger oder andere Verkehrsteilnehmer bei Betrachtung des Scheinwerfers erkennen, ob sich das Fahrzeug in einem
Bremsvorgang befindet.
Ferner können mehrere Beleuchtungsfunktionen in einem einzigen Scheinwerfer realisiert werden, und somit kann eine einzige Stromversorgungs- und Steuereinheit (Treiber-Schaltung) für den Scheinwerfer ausreichend sein. Auf diese Weise wird beispielsweise die notwendige Verdrahtung der
lichtemittierenden Vorrichtung vereinfacht.
Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen einer
lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt wird. Das
Verfahren weist ein Bereitstellen eines ersten Substrats und ein Anordnen einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen auf dem ersten Substrat auf. Jedes lichtemittierende Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen weist eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf, die auf einem zweiten Substrat angeordnet sind, wobei das zweite Substrat elektrisch mit dem ersten Substrat verbunden ist; und weist eine gemeinsame primäre Linse für die Vielzahl von
lichtemittierenden Bauelementen auf.
Dies ermöglicht ein Erhöhen der Ausbeute des Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung bewirken.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Ausführungsforme der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen ist :
Figur 1 eine Draufsicht auf eine schematische
lichtemittierende Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
Figur 2 eine Draufsicht auf ein schematisches
lichtemittierendes Modul einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
Figur 3 eine Querschnittsansicht eines schematischen
lichtemittierenden Moduls einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
Figur 4 eine Draufsicht einer schematischen
lichtemittierenden Vorrichtung mit einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen gemäß verschiedenen
Ausführungsformen; und
Figur 5 eine Unteransicht einer schematischen
lichtemittierenden Vorrichtung mit einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen gemäß verschiedenen
Ausführungsformen . In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und in denen spezifische Ausführungsformen zur Veranschaulichung gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann, . In dieser Hinsicht wird eine
Richtungsterminologie wie „oben", „unten", „drauf-, „drunter, „vorne", „hinten" usw. in Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet.
Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl von verschiedenen Orientierungen positioniert sein können, ist die Richtungsterminologie veranschaulichend und in keiner Weise einschränkend. Es sollte verstanden werden, dass andere
Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es sollte verstanden werden, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht speziell anders angegeben. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem
einschränkenden Sinne zu betrachten, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert .
Die Begriffe „verbunden" und „gekoppelt" werden hier sowohl als direkte oder indirekte Verbindung und direkte oder
indirekte Kopplung verwendet. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit entsprechend gleichen Bezugszeichen versehen. Sofern nichts anderes angegeben ist, die Verwendung des Wortes „im Wesentlichen" so ausgelegt werden, dass es eine genaue Beziehung, einen präzisen Zustand, eine genaue
Vorrichtung, genaue Orientierung und/oder andere Merkmale enthält und Abweichungen davon, wie sie von einem
Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden werden, in dem Ausmaß, dass solche Abweichungen die offenbarten Verfahren und Systeme nicht wesentlich beeinflussen. In der Gesamtheit der vorliegenden Offenbarung kann die Verwendung der Artikel „ein/einer/eines/eine" und/oder „der/die/das" , um ein
Substantiv zu modifizieren, so verstanden werden, dass es der Einfachheit halber verwendet wird und eines oder mehr als eines des modifizierten Substantivs enthält, sofern nicht anders angegeben. Die Begriffe „aufweisen", „einschließen" und „haben" sollen einschließen und bedeuten, dass es andere
Elemente als die aufgelisteten Elemente geben kann.
FIG . l veranschaulicht eine Draufsicht einer schematischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsformen. Die lichtemittierende Vorrichtung 100 weist eine Vielzahl von lichtemittierenden Modulen 120 auf einem ersten Substrat 110 auf.
Die lichtemittierenden Module 120 weisen jeweils eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf, die in einem
dünnbesetzten Array-Muster (engl, sparse array pattern) auf einem zweiten Substrat angeordnet sind, und weisen jeweils für die Vielzahl an lichtemittierenden Bauelementen eine
gemeinsame primäre Linse auf, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Auf diese Weise ist die lichtemittierende Vorrichtung 100 für eine Vielzahl von Anwendungen anpassbar. Zusätzlich können defekte lichtemittierende Module 120 im Vergleich zu
lichtemittierenden Bauelementen, die direkt auf dem ersten Substrat 110 gebildet sind, leichter ausgetauscht werden, und somit wird die Wartung der lichtemittierenden Vorrichtung 100 vereinfacht .
In FIG.l ist eine lichtemittierende Vorrichtung mit drei lichtemittierenden Modulen 120 dargestellt. Die
lichtemittierende Vorrichtung 100 kann jedoch weniger
lichtemittierende Module 120, z.B. zwei lichtemittierende Module 120 aufweisen. Ferner kann die lichtemittierende
Vorrichtung 100 auch mehr als drei lichtemittierende Module 120 aufweisen. Insbesondere kann die Menge an
lichtemittierenden Modulen 120 von der beabsichtigten
Anwendung der lichtemittierenden Vorrichtung 100 abhängen. Als Beispiel weist die lichtemittierende Vorrichtung 100, z.B. als ein Scheinwerfer in einem Kraftfahrzeug, etwa 2 bis etwa 100 lichtemittierende Module 120 auf.
Mit anderen Worten: Die lichtemittierende Vorrichtung 100, z.B. ein Scheinwerfer, weist lichtemittierende Modulen 120 mit lichtemittierenden Bauelemente auf, die in einer dünnbesetzten Array-Anordnung (auch bezeichnet als Matrix-Anordnung)
angeordnet sind.
Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass die dünnbesetzten lichtemittierenden Module 120 die Wärmeausbreitung in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 auf die zweiten Substrate aufteilen. Dies kann zu drastisch reduzierten thermischen Widerständen in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 führen. Dadurch kann das Wärmemanagement verbessert werden.
Ferner wird die Herstellungsausbeute der lichtemittierenden Vorrichtung 100 durch die modulare Anordnung erhöht.
Ferner wird der Oberflächen-„Footprint" im Vergleich zu
Standard-LED-Modulen beibehalten, aber die Verwendung einer großen Anzahl von kleinen lichtemittierenden Bauelementen in den lichtemittierenden Modulen reduziert drastisch die
Bautiefe des Moduls und der Vorrichtung.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 können mehrere
Beleuchtungsfunktionen kombiniert oder integriert werden, indem unterschiedliche Gruppen von lichtemittierenden Modulen 120 verwendet werden, wobei jede Gruppe die gleiche Art von lichtemittierenden Modulen aufweisen kann. Dadurch kann die Komplexität des Beleuchtungssystems, beispielsweise
hinsichtlich der Verkabelung, eines Fahrzeugs verringert werden. Eine sekundäre Optik, die nicht mit den
lichtemittierenden Modulen 120 verbunden ist, ist nicht unbedingt erforderlich. Darüber hinaus wird durch den Einsatz unterschiedlicher Modul-Gruppen eine beispiellose
Gestaltungsfreiheit erreicht.
Aufgrund der verringerten Bautiefe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist in einer Automobilanwendung als ein
Scheinwerfer 100, eine Öffnung der Fahrzeugkarosserie nicht notwendigerweise erforderlich, um den Scheinwerfer 100 an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen, wodurch die Stabilität der Fahrzeugkarosserie erhöht wird.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die lichtemittierende Vorrichtung zwei oder mehr Substrate aufweisen, die derart eingerichtet sein können, dass deren lichtemittierende Module gleich oder unabhängig voneinander angesteuert werden können.
Anschaulich kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise ein
vollständiger Scheinwerfer sein oder ein Teil davon sein, beispielsweise bis auf ein Gehäuse, Kabel und/oder
lichtdurchlässige Abdeckung.
Die lichtemittierenden Module 120 können in direktem Kontakt miteinander stehen (in FIG. 1 dargestellt) . Alternativ oder zusätzlich ist bei einem Teil der lichtemittierenden Module 120 der mehreren lichtemittierenden Module 120 ein Spalt bzw. Abstand zwischen den nächsten Nachbar-lichtemittierenden
Modulen 120 gebildet.
Die lichtemittierenden Module 120 können elektrisch
miteinander verbunden sein, z.B. in Reihen- und/oder
Parallelschaltung, z.B. um eine gemeinsame
Beleuchtungsfunktion, z.B. Abblendlicht oder Fernlicht in Automobilanwendungen, zu realisieren. Auf diese Weise kann die elektrische Schaltung des ersten Substrats vereinfacht werden. Alternativ oder zusätzlich sind lichtemittierende Module 120 elektrisch voneinander isoliert. Auf diese Weise wird ein unabhängiges Ansteuern der isolierten, lichtemittierenden Module 120 ermöglicht. Die unabhängige Ansteuerung der einzelnen lichtemittierenden Bauelemente ermöglicht bei einem lichtemittierenden Modul 120, das für Fernlicht eingerichtet ist, ein adaptives Fernlicht.
In verschiedenen Ausführungsformen können die
lichtemittierenden Module 120 in der Draufsicht eine
dreieckige, viereckige (in FIG. 1 veranschaulichte) oder polygonale Form aufweisen, z.B. eine sechseckige Form
(dargestellt in FIG. 4 und FIG. 5)
Das erste Substrat 110 dient als Trägerelement für
elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen.
Das erste Substrat 110 kann auch als eine Hauptplatine (engl, main board oder mother board) bezeichnet werden. Das erste Substrat 110 kann eine Leiterplatte, beispielsweise eine zweischichtige (beispielsweise flexible) oder mehrschichtige Leiterplatte, oder eine metallbeschichtete Folie sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das erste Substrat 110 eine FR1- , FR2-, FR3-, FR4-, FR5-, CEM1-, CEM2-, CEM3- , CEM4- oder CEM5-Leiterplatte . Das erste Substrat 110 kann
transluzent oder transparent sein.
Das erste Substrat 110 kann beispielsweise Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial oder ein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann das erste Substrat 110 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Das erste Substrat 110 weist beispielsweise einen Kapton-Film (Polyimid, PI), eine Metallfolie oder einen PET-Film auf.
Zum Beispiel kann das erste Substrat 110 eine Stahlfolie, eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mehreren
Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine einschließen oder daraus gebildet sein (z. B. Polyethylen hoher oder niedriger Dichte (PE) oder Polypropylen (PP) ) . Ferner kann der
Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) , PEEK, PTFE und/oder
Polyethylennaphthalat (PEN) .
Das erste Substrat 110 kann ein Metall, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, zum Beispiel eine
Metallverbindung, zum Beispiel Stahl, aufweisen oder daraus gebildet sein.
Das erste Substrat 110 kann als Metallfolie oder
metallbeschichtete Folie ausgebildet sein. Das erste Substrat 110 kann eines oder mehrere der oben genannten Materialien aufweisen .
Das erste Substrat 110 kann Teil einer Spiegelstruktur sein oder einen Teil davon bilden. Das erste Substrat 110 kann einen mechanisch steifen Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder auf diese Weise ausgebildet sein .
In verschiedenen Ausführungsformen kann das erste Substrat 110 eine metallbeschichtete Folie sein. Die metallbeschichtete Folie weist beispielsweise eine Metallschicht auf einer oben beschriebenen Kunststofffolie auf. Die Metallschicht kann als eine elektrische Leiterstruktur zum Verbinden der
lichtemittierenden Module 120 mit einer elektrischen
Energiequelle, einer Wärmesenke (Kühlkörper) oder einer wärmeleitenden Struktur und/oder einer hermetisch
abgedichteten Schicht in Bezug auf Wasser und Sauerstoff in Bezug auf die Kunststofffolie und/oder die lichtemittierenden Module. Die Wärmesenke, die Wärmeleitstruktur oder die
Metallschicht können so ausgebildet sein, dass sie Wärme der lichtemittierenden Module abführen, beispielsweise indem die Wärmesenke eine größere Oberfläche, Emissivität, einen
größeren Konvektionskoeffizienten und/oder eine größere
Wärmeleitfähigkeit aufweist als mindestens ein
lichtemittierendes Modul 120, das mit dem Kühlkörper in thermischem Kontakt steht.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen 120 elektrisch mit dem ersten
Substrat 110 verbunden, z.B. mit einer oder mehreren
elektrisch leitfähigen Leitungen des ersten Substrates 110. Beispielsweise wird die Vielzahl der lichtemittierenden Module 120 durch das erste Substrat 110 von einer lichtemittierenden Vorrichtung-externen Stromquelle mit Energie versorgt und/oder betrieben .
In verschiedenen Ausführungsformen können die
lichtemittierenden Module 120 mit dem ersten Substrat 110 durch ein Stoffschlüssiges Verbindungsmittel verbunden oder befestigt sein, beispielsweise ein Klebstoff, z.B. ein
elektrisch leitfähiger Klebstoff und/oder eine Lötverbindung, z.B. Lötperlen eines Reflow-Prozesses ; oder durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Rast oder Klemmverbindung, beispielsweise eine Snap-Lock-, Snap-On- oder Click-On-Verbindung .
In verschiedenen Ausführungsformen weist die lichtemittierende Vorrichtung 100 eine Treiber-Schaltung (auch als Treiber, Steuerelektronik oder Controller bezeichnet; siehe auch FIG.5) auf, die zum Ansteuern von zumindest einigen oder allen der lichtemittierenden Module 120 der Vielzahl von
lichtemittierenden Modulen 120 eingerichtet ist. Die Treiber- Schaltung kann als eine integrierte Schaltung (engl, integrated Circuit, IC) ausgebildet sein, z.B. als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (engl, application specific integrated Circuit, ASIC) . Die Treiber-Schaltung kann teilweise oder vollständig auf dem ersten Substrat 110, in einem oder der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen 120 und/oder außerhalb des ersten Substrats 110 angeordnet sein, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Treiber-Schaltung zum Ansteuern der lichtemittierenden Bauelemente eines lichtemittierenden Moduls Teil des jeweiligen
lichtemittierenden Moduls oder an diesem angebracht.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält das erste Substrat 110 eine Vielzahl von elektrisch leitenden Leiterbahnen bzw. Leitungen, z.B. Metallbahnen. Die Leiterbahnen sind elektrisch leitend mit den lichtemittierenden Modulen 120 verbunden. Das Substrat 110 kann ferner Kontaktflächen, z.B. an einem Rand oder einer nicht-lichtemittierenden Stelle des ersten
Substrats 110, beispielsweise der Rückseite aufweisen. Die Kontaktflächen sind mit Leiterbahnen verbunden. Die
Kontaktflächen können zum Verbinden mit einer externen
Stromquelle frei liegen. Auf diese Weise können
lichtemittierende Bauelemente der lichtemittierenden Module mit der Stromquelle verbunden werden.
Die Kontaktflächen können z.B. als Stecker, Stifte und/oder Buchse eingerichtet sein.
Das erste Substrat 110 kann eine Kontaktfläche aufweisen, die als ein Anodenkontakt für die lichtemittierenden Module 120 ausgebildet ist, und eine Kontaktfläche aufweisen, die als ein Kathodenkontakt für die lichtemittierenden Module 120
ausgebildet ist. In verschiedenen Ausführungsformen weist mindestens ein lichtemittierendes Modul 120 der Vielzahl an
lichtemittierenden Modulen 120 eine erste Gruppe von
lichtemittierenden Bauelementen auf. Die lichtemittierenden Bauelemente der ersten Gruppe sind eingerichtet, um eine
Beleuchtungsfunktion zu realisieren. Das mindestens eine lichtemittierende Modul weist weiterhin eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Bauelementen auf, die eingerichtet sind, um eine Display-Funktion zu realisieren. Die Beleuchtungsfunktion bzw. Display-Funktion wird jeweils mittels des Lichts
realisiert, das von den lichtemittierenden Bauelementen der ersten bzw. zweiten Gruppe emittiert wird.
In verschiedenen Ausführungsformen weist die lichtemittierende Vorrichtung 100 eine erste Gruppe von lichtemittierenden
Modulen 120 der Vielzahl an lichtemittierenden Modulen 120 auf. Die lichtemittierenden Module der ersten Gruppe sind eingerichtet, um eine Beleuchtungsfunktion zu realisieren. Die lichtemittierende Vorrichtung 100 weist ferner eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Modulen der Vielzahl an
lichtemittierenden Modulen auf. Die lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe sind eingerichtet, um eine Display-Funktion zu realisieren. Die Beleuchtungsfunktion bzw. Display-Funktion wird jeweils mittels des Lichts, das von den
lichtemittierenden Modulen der ersten bzw. zweiten Gruppe emittiert wird, realisiert.
Die lichtemittierenden Module bzw. lichtemittierenden
Bauelemente der ersten und zweiten Gruppe können wahlweise in einem ersten Betriebsmodus (Beleuchtungsfunktion) oder einem zweiten Betriebsmodus (Display-Funktion) betrieben werden. Im ersten Betriebsmodus werden die lichtemittierende Module der ersten Gruppe derart angesteuert, dass mittels des emittierten Lichts der lichtemittierenden Module der ersten Gruppe
mindestens eine Beleuchtungsfunktion realisiert wird. Im zweiten Betriebsmodus werden die lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe derart angesteuert, dass mittels des emittierten Lichts der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe mindestens eine vorgegebene Information dargestellt wird. Die vorgegebene Information ist beispielsweise ein Logo, ein Bild, eine Zustandsinformation und/oder ein Symbol.
Anschaulich kann die Anzahldichte an lichtemittierenden
Modulen bzw. lichtemittierenden Bauelemente der
Beleuchtungsfunktion in der lichtemittierenden Vorrichtung zu gering sein, um eine Display-Funktion zu realisieren. In
Ausführungsformen mit Display-Funktionen kann die
lichtemittierende Vorrichtung ferner daher eine Vielzahl von lichtemittierenden Module bzw. lichtemittierenden Bauelemente aufweisen, die zwischen den lichtemittierenden Module bzw. lichtemittierenden Bauelementen für die Beleuchtungsfunktion angeordnet sind. Dadurch kann eine lichtemittierende
Vorrichtung mit einer Display-Funktion mit einer verbesserten Auflösung realisiert werden. Die lichtemittierenden Module der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen können eine
Beleuchtungsfunktion oder eine Display-Funktion realisieren bzw. für deren Realisierung spezifisch vorgesehen sein.
Im ersten und zweiten Betriebsmodus können die gleichen oder unterschiedliche lichtemittierende Module bzw.
lichtemittierende Bauelemente von lichtemittierenden Modulen angesteuert werden. Mit anderen Worten: in der
lichtemittierenden Vorrichtung können lichtemittierende Module bzw. lichtemittierende Bauelemente vorgesehen sein, die nur im ersten Betriebsmodus angesteuert werden oder die nur im zweiten Betriebsmodus angesteuert werden.
Damit ein Betrachter nicht geblendet wird und/oder damit ein ausgegebenes Bild erkennbar ist, kann die Intensität des
Lichts der Display-Funktion sehr viel geringer sein als die Intensität des Lichts der Beleuchtungsfunktion. Die
lichtemittierenden Bauelemente bzw. lichtemittierenden Module der Display-Funktion tragen daher nicht oder nicht-Wesentlich zur Beleuchtungsfunktion bei. Beispielsweise sind die lichtemittierende Bauelemente im ersten Betriebsmodus während des zweiten Betriebsmodus ausgeschaltet oder emittieren bezogen auf das für die Beleuchtungsfunktion emittierte Licht nur eine geringe Menge an Licht, beispielsweise aus
ästhetischen Gründen.
Zudem können lichtemittierende Module bzw. lichtemittierende Bauelemente vorgesehen sein, die im ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus angesteuert werden und jeweils Licht emittieren. Die Ansteuerung, beispielsweise der Betriebsstrom oder die Betriebsspannung, kann im ersten und zweiten
Betriebsmodus zueinander unterschiedlich sein. In dem zweiten Betriebsmodus (Display-Funktion) können diese
lichtemittierende Bauelemente beispielsweise gedimmt
angesteuert werden, beispielsweise pulsmoduliert (bspw.
Pulsamplitudenmodulation (PAM) , Pulsweitenmodulation (PWM) , Pulsfrequenzmodulation (PFM) , mit einem geringeren
Betriebsstrom und/oder mit einer geringeren Betriebsspannung.
Dies ermöglicht, dass eine lichtemittierende Vorrichtung, beispielsweise ein Fahrzeug-Scheinwerfer, wahlweise zum
Darstellen von Informationen oder zum Beleuchten verwendet werden kann. Die lichtemittierende Vorrichtung kann jedoch auch so eingerichtet sein, dass sie gleichzeitig oder exklusiv im ersten und zweiten Betriebsmodus betrieben werden kann. Beispielsweise können lichtemittierende Module, die im zweiten Betriebsmodus betrieben werden, eine Art leuchtendes
Passepartout oder leuchtende Einfassung für lichtemittierende Module, die im ersten Betriebsmodus betrieben werden,
betrieben werden. Dies bewirkt, dass ein optischer Kontrast zwischen leuchtendem Bereich und nicht-leuchtendem Bereich (der lichtemittierenden Vorrichtung) reduziert werden kann.
Mit anderen Worten: In verschiedenen Ausführungsformen weist die lichtemittierende Vorrichtung 100 eine erste Gruppe von lichtemittierenden Module der Vielzahl an lichtemittierende Module auf. Die lichtemittierenden Module der ersten Gruppe sind eingerichtet, um mindestens eine erste
Beleuchtungsfunktion und/oder eine zweite Beleuchtungsfunktion zu realisieren. Die zweite Beleuchtungsfunktion ist dabei unterschiedlich zu der ersten Beleuchtungsfunktion. Mindestens ein lichtemittierendes Modul der ersten Gruppe ist Teil einer zweiten Gruppe von lichtemittierenden Modulen. Die
lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe sind
eingerichtet, um eine Display-Funktion zu realisieren. Die Beleuchtungsfunktion bzw. Display-Funktion wird jeweils mittels des Lichts, das von den lichtemittierenden Modulen der ersten bzw. zweiten Gruppe emittiert wird, realisiert. In verschiedenen Ausführungsformen ist die lichtemittierende Vorrichtung 100 somit ein Display, beispielsweise zum Anzeigen einer Information, und/oder eine Beleuchtung, beispielsweise zum Realisieren einer Beleuchtungsfunktion. Im ersten
Betriebsmodus wird die lichtemittierende Vorrichtung mittels entsprechender Ansteuerung im Wesentlichen als Beleuchtung betrieben, beispielsweise als lichtemittierende Vorrichtung, Spotlight, o.ä. (Beleuchtungsfunktion). Beleuchtungsfunktionen bei einem Fahrzeugscheinwerfer sind beispielsweise ein
Abblendlicht, Tagfahrlicht, Abbiegelicht, Kurvenfahrlicht, Nebelscheinwerfer, Adaptives Fahrlicht, Bremslicht, Fernlicht etc ..
Im zweiten Betriebsmodus wird der lichtemittierende
Vorrichtung mittels entsprechender Ansteuerung im Wesentlichen als Anzeige (Display) -Vorrichtung zum Anzeigen von Bilddaten, Videodaten oder optischen Design-Elementen betrieben (Display- Funktion) , beispielsweise als Display zum Darstellen von
Logos, Symbolen, Piktogrammen, Schrift, Videodaten und/oder als eine beleuchtete Einfassung der Beleuchtungsfunktion.
In verschiedenen Ausführungsformen sind mindestens einige der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe (der Display- Funktion) zwischen lichtemittierenden Modulen der ersten
Gruppe angeordnet. Mit anderen Worten, die lichtemittierenden Module und die lichtemittierenden Module des zweiten Betriebsmodus können räumlich zwischengeschaltet oder zueinander verschachtelt, beispielsweise ähnlich einem
Schachbrettmuster, angeordnet sein, wobei eine regelmäßige Anordnung optional ist.
In verschiedenen Ausführungsformen unterscheiden sich
mindestens einige der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe (der Display-Funktion) von den lichtemittierenden
Modulen der ersten Gruppe (Beleuchtungsfunkion) in mindestens einer der folgenden Eigenschaft: eine größere Anzahl an lichtemittierenden Bauelementen, eine größere Anzahldichte an lichtemittierenden Bauelementen und/oder ein einfacheres
Linsensystem, vorzugsweise keine oder nur eine Linse.
FIG . 2 veranschaulicht eine Draufsicht eines schematischen lichtemittierenden Moduls 120 einer Vielzahl von
lichtemittierenden Modulen einer lichtemittierenden
Vorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die lichtemittierende Vorrichtung 100 kann gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform ausgebildet sein. Jedes der lichtemittierenden Module 120 der lichtemittierenden
Vorrichtung (siehe FIG. 1) weist eine Vielzahl von
lichtemittierenden Bauelementen 210 auf einem zweiten Substrat 200 auf.
Die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls 120 sind in einer dünnbesetzten Array- Anordnung (auch bezeichnet als Matrix-Anordnung) auf dem zweiten Substrat 200 angeordnet. Eine gemeinsame (auch als bezeichnet als geteilte) primäre Linse für (alle)
lichtemittierenden Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls ist über den lichtemittierenden Bauelementen 210 des jeweiligen lichtemittierenden Moduls 120 angeordnet, wie nachstehend noch ausführlicher beschrieben wird.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein lichtemittierendes Bauelement 210 ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement sein, das elektromagnetische Strahlung emittiert, z.B. eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, eine
elektromagnetische Strahlung emittierende organische Diode, ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder ein elektromagnetischer Strahlung emittierender organischer Transistor. Mit anderen Worten, das lichtemittierende
Bauelement 210 kann beispielsweise als eine lichtemittierende Diode (LED) als eine organische lichtemittierende Diode
(OLED) , als ein lichtemittierender Transistor oder als ein organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein.
Das lichtemittierende Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsformen Teil einer integrierten Schaltung sein.
Ferner kann die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.
In verschiedenen Ausführungsformen sind lichtemittierende Bauelemente 210 bereitgestellt, die als eine verdrahtete
Leuchtdiode, eine oberflächenmontiertes Bauelement (engl, surface mounted device, SMD) oder eine Chip-on-Board- Leuchtdiode (LED) auf dem zweiten Substrat 200 ausgebildet sind .
Eine drahtgebundene Leuchtdiode kann einen Halbleiterchip aufweisen, der elektromagnetische Strahlung bereitstellen kann, wie z.B. LED-Chip. Im Rahmen dieser Beschreibung kann somit ein Halbleiterchip, der elektromagnetische Strahlung bereitstellen kann, als ein LED-Chip verstanden werden. Eine SMD-Leuchtdiode kann einen LED-Chip in einem Gehäuse
aufweisen. Das Gehäuse kann mit dem zweiten Substrat 200 stoffschlüssig verbunden sein. Eine Chip-on-Board-Leuchtdiode kann einen LED-Chip aufweisen, der auf dem zweiten Substrat 200 fixiert ist, wobei der LED-Chip weder ein Gehäuse noch einen Kontakt aufweisen kann.
Die lichtemittierenden Bauelemente emittieren eine
elektromagnetische Strahlung, die Licht im sichtbaren Bereich, ultraviolettes (UV) Licht und/oder infrarotes (IR) Licht sein, aufweisen oder umfassen kann. Eine Leuchtdiode als lichtemittierendes Bauelement kann Teil einer integrierten Schaltung sein. Ein lichtemittierendes Bauelement kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Halbleiterchip (verdrahtete LED, SMD) aufweisen, der
elektromagnetische Strahlung bereitstellt, oder kann als ein Halbleiterchip eingerichtet sein, der elektromagnetische
Strahlung (Chip-on-Board) bereitstellt . Alternativ oder zusätzlich können die lichtemittierenden Bauelemente 210 direkt auf dem zweiten Substrat 200 ausgebildet sein.
Auf oder über den lichtemittierenden Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls 120 kann ferner ein Gehäuse (engl, package) ausgebildet sein. Das Gehäuse kann beispielsweise als Verkapselung, reflektierende Schichtstruktur, gemeinsame primäre Linse, Sekundärlinse und/oder als Konverterelement ausgebildet sein oder diese aufweisen.
In FIG. 2 ist ein lichtemittierendes Modul 120 mit vier lichtemittierenden Bauelementen 210 dargestellt. Jedoch kann jedes lichtemittierendes Modul 120 weniger lichtemittierende Bauelemente 210, z.B. zwei oder drei lichtemittierende
Bauelemente 210 aufweisen. Ferner kann jedes lichtemittierende Modul 120 auch mehr als vier lichtemittierende Bauelemente 210 aufweisen. Insbesondere kann die Menge an lichtemittierenden Bauelementen 210 von der beabsichtigten Anwendung der
lichtemittierenden Vorrichtung 100 abhängen, z.B. eine
gewünschte Luminanz, Wärmeableitung innerhalb eines
lichtemittierenden Moduls, etc..
Als Beispiel kann die lichtemittierende Vorrichtung 100, die als Scheinwerfer in einem Automobil oder als Scheinwerfer verwendet wird, etwa 50 bis etwa 200 lichtemittierende Module aufweisen, die jeweils etwa 2 bis 20 Licht haben
Abstrahlvorrichtungen 210 pro lichtemittierendem Modul 120. In verschiedenen Ausführungsformen weisen die
lichtemittierenden Module 120 eine Matrix (auch als Array- Anordnung bezeichnet) mit Positionen (Einträge oder Elemente der Matrix) auf, in denen jeweils ein lichtemittierendes Bauelement 210 angeordnet werden kann.
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Position der Matrix durch Kontakte gebildet bzw. definiert sein.
Beispielsweise sind Positionen durch Kontaktstellen oder (Enden von) Leiterbahnen auf dem zweiten Substrat 200, auf denen lichtemittierende Bauelemente angeordnet werden können, um eine Position der Matrix zu besetzen, definiert.
Jedoch sind nur einige von allen möglichen Positionen der Matrix durch lichtemittierende Bauelement 210 besetzt. Das heißt, einige Positionen 220 der Matrix sind frei von
lichtemittierenden Bauelementen 210. Die Matrix bzw. Array- Anordnung ist somit nur teilweise mit lichtemittierenden
Bauelementen 210 besetzt.
Die Matrix-Anordnung definiert durch sämtliche möglichen
Positionen nimmt nur einen geringen Anteil an einer Oberfläche des zweiten Substrates, beispielsweise weniger als 5 %
Flächenanteil aller lichtemittierender Bauelemente an der Oberfläche des lichtemittierenden Moduls, beispielsweise weniger als, 2,5 %, beispielsweise weniger als 1 %. Mit anderen Worten: das zweite Substrat 200 ist dünnbesetzt mit lichtemittierenden Bauelementen 210.
Als Beispiel können die Anoden- und Kathoden-Leiterbahnen der Positionen 220, die frei von lichtemittierenden Einrichtungen 210 sind, freie Enden sein, beispielsweise als Stichleitungen (engl, stubs oder tap lines) - jedoch ohne den Zweck, einen Resonanzkreis wie in HF-Schaltungen zu bilden. Im Gegensatz dazu ist an Positionen der Matrix, die von einer
lichtemittierenden Vorrichtung 210 besetzt sind, eine Anoden- Leiterbahn auf oder in dem zweiten Substrat 200 ist mit dem Anodenkontakt eines lichtemittierenden Bauelementes 210 verbunden, und eine Kathoden-Leiterbahn auf oder in dem zweiten Substrat 200 ist mit dem Kathodenkontakt des
lichtemittierenden Bauelementes 210 verbunden.
Auf diese Weise wird eine dünnbesetzt Array-Anordnung von lichtemittierenden Bauelementen 210 realisiert und die
lichtemittierenden Bauelemente 210 sind in einem dünnbesetzten Anordnungsmuster oder einer dünnbesetzten Anordnungsanordnung angeordnet .
Mit anderen Worten: Jedes lichtemittierende Modul 120 hat vorbestimmte Positionen (Elemente oder Einträge einer Matrix) , auf denen lichtemittierende Vorrichtungen 210 angeordnet sein können, z.B. eine MxN-Matrix, wobei N größer oder gleich M ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann N eine Zahl zwischen 1 und 20 sein, z.B. zwischen 5 und 10, und M eine Zahl zwischen 1 und 10, beispielsweise zwischen 2 und 4.
Soll mittels der lichtemittierenden Vorrichtung beispielsweise ein Fernfeld mit einer LED-Matrix abgebildet werden, sollte dieses Fernfeld keine Ausleuchtlücken aufweisen. Dieses ist aber nur realisierbar, wenn auch die lichtemittierenden
Bauelemente ein lückenloses Feld bilden. Eine lückenlose
Anordnung von lichtemittierenden Bauelementen ist physisch (bestückungstechnisch) häufig nicht möglich ist. Die Anordnung der lichtemittierenden Bauelemente in der MxN Matrix
ermöglicht, das Position frei gelassen werden können und dennoch anwendungsspezifisch unterschiedliche Anordnungen von lichtemittierenden Bauelementen möglich sind.
Bestückungstechnisch kann beispielsweise jeweils mindestens eine Matrixposition zwischen am nächsten benachbarten
lichtemittierenden Bauelementen angeordnet sein, die frei von lichtemittierenden Bauelementen ist. In der Summe der
Ausleuchtung ermöglicht dies ein Bild, als würde eine einzige, große Fläche leuchten. In verschiedenen Ausführungsformen weist jedes
lichtemittierende Modul 120 eine lxN- oder 2xN-Matrix, wobei N größer oder gleich 2 ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann N eine Zahl zwischen 2 und 20 sein, z.B. zwischen 5 und 10.
Mittels einer MxN-Matrix kann die Abbildung des emittierten Lichts, das von der Vielzahl von lichtemittierenden
Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls durch die gemeinsame primäre Linse emittiert wird, vereinfacht werden.
In verschiedenen Ausführungsformen können die
lichtemittierenden Bauelemente von lichtemittierenden Modulen einen gemeinsamen elektrischen Kontakt haben, z.B. eine gemeinsame Anode-Leiterbahn.
Die lichtemittierenden Bauelemente 210 können in physisch direktem Kontakt miteinander sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist jedoch zumindest die nächste Nachbarposition der Matrix von möglichen Positionen frei von lichtemittierenden Bauelementen 210. Mit anderen Worten: In verschiedenen Ausführungsformen ist maximal jede zweite Position von einem lichtemittierenden Bauelement 210 besetzt. Die Positionen der Matrix können somit maximal zur Hälfte von lichtemittierenden Bauelementen 210 besetzt sein. Auf diese Weise wird die Positionierung der lichtemittierenden Bauelementen 210 auf dem zweiten Substrat 200 vereinfacht.
Mit anderen Worten: Zwischen den lichtemittierenden
Bauelementen 120 der Vielzahl von lichtemittierenden
Bauelementen kann eine Lücke (Abstand) gebildet sein.
Die lichtemittierenden Bauelemente 210 können elektrisch miteinander verbunden sein, z.B. in Reihen- und/oder
Parallelschaltung, z.B. um eine gemeinsame
Beleuchtungsfunktion, z.B. Abblendlicht, Nahfeldbeleuchtungen; oder Fern- oder Fernfeldbeleuchtungen in Automobilanwendungen, zu realisieren. Alternativ dazu sind die lichtemittierenden Bauelemente 210 elektrisch voneinander isoliert. Auf diese Weise wird ein unabhängiges Ansteuern der lichtemittierenden Bauelemente 210 ermöglicht.
In verschiedenen Ausführungsformen können die
lichtemittierenden Bauelemente 210 in Draufsicht eine
kreisförmige (oder punktförmigen) , dreieckige, viereckige oder polygonale Form aufweisen.
Die lichtemittierenden Bauelemente 210 können beispielsweise eine Kantenlänge im Bereich von etwa 5 ym bis etwa 300 ym aufweisen .
Das zweite Substrat 200 kann auch als Tochterplatine (engl, daughter board) bezeichnet werden. Mit anderen Worten: die lichtemittierende Vorrichtung kann eine Vielzahl von
Tochterplatinen 200 aufweisen, die auf einer
einzelnen/gemeinsamen Mutter- oder Hauptplatine 100 angeordnet sind. Das zweite Substrat 200 kann eine Leiterplatte sein, z.B. gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform des ersten Substrats 100, sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210 elektrisch mit dem zweiten Substrat 200 verbunden, beispielsweise mit einer oder mehreren Leiterbahnen oder Leiterstrukturen des zweiten Substrates 200. Die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210 kann durch die elektrisch leitfähigen Strukturen, Leiterbahnen und Verbindung des ersten und zweiten Substrats 110, 200 mit einer lichtemittierende Vorrichtung-externen Stromquelle verbunden sein und mit Energie versorgt bzw. betrieben werden.
In verschiedenen Ausführungsformen können die
lichtemittierenden Bauelemente 210 mit dem zweiten Substrat 200 durch ein Stoffschlüssiges Verbindungsmittel,
beispielsweise einen Klebstoff, z.B. ein elektrisch
leitfähiger Klebstoff und/oder eine Lötverbindung, z.B. Lötperlen eines Reflow-Prozesses , verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich sind die lichtemittierenden Bauelemente 210 direkt auf dem zweiten Substrat 200 ausgebildet.
In verschiedenen Ausführungsformen sind auf der Oberseite des zweiten Substrates, auf der die lichtemittierenden Bauelemente angeordnet sind, die Leiterbahnen zum Kontaktieren der lichtemittierenden Bauelemente angeordnet. Die Leiterbahnen können als Fläche ausgeführt sein und können zur Entwärmung, beispielsweise Kühlung, der lichtemittierenden Bauelemente eingerichtet sein. Auf der Unterseite des zweiten Substrate, die der Oberseite gegenüberliegt, können Kontakt-Pads für die die elektrische Verbindung zwischen erstem Substrat und lichtemittierenden Modul, beispielsweise zu Ansteuerung der lichtemittierenden Bauelemente, angeordnet sein. Im zweiten Substrate, beispielsweise eingebettet im zweiten Substrat, kann eine weitere große bzw. flächige Kühlfläche,
beispielsweise eingebettete metallische Beschichtung,
vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Treiber-Schaltung oder ein Teil davon, z.B. ein IC oder ASIC, der
lichtemittierenden Bauelementen von mindestens einem
lichtemittierenden Modul auf dem zweiten Substrat 200 eines lichtemittierenden Moduls 120 angeordnet.
In verschiedenen Ausführungsformen weist das zweite Substrat 200 eine Vielzahl von Leiterbahnen als Teil einer
Leiterplatte, z.B. Metallbahnen, auf. Die leitfähigen
Leitungen sind elektrisch leitend mit den lichtemittierenden Bauelementen 210 verbunden. Das zweite Substrat 200 kann ferner Kontaktflächen, z.B. an einer nicht lichtemittierenden Rückseite des zweiten Substrats 200, aufweisen. Die
Kontaktflächen können mit den Leitungen bzw. Leiterbahnen des ersten und zweiten Substrats verbunden sein bzw. werden. Die Leiterbahnen der lichtemittierenden Module 120 können auf der gleichen Seite (Oberseite) und/oder der gegenüberliegenden Seite (Rückseite) des zweiten Substrats 200 ausgebildet sein, auf dem die lichtemittierenden Bauelemente 210 angeordnet sind. Die Leiterbahnen der lichtemittierenden Module 120 können in einer flächenhaften Weise ausgebildet sein. Das heißt, die Leiterbahnen können im Wesentlichen die Oberfläche des zweiten Substrats 200 bedecken oder einen wesentlichen Teil der oberen Oberfläche des zweiten Substrats (z. B. mehr als etwa 50%) der oberen Oberfläche bedecken. Auf diese Weise können die leitfähigen Leitungen als effiziente Wärmesenken verwendet werden. Mit anderen Worten: Leiterbahnen zum
Kontaktieren der lichtemittierenden Bauelemente 210 können flächiger ausgebildet werden als das dies für den reinen
Stromtransport erforderlich wäre und können dadurch als
Kühlkörper für die lichtemittierenden Bauelemente 210 wirken. FIG. 3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines
schematischen lichtemittierenden Moduls 120 einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen einer lichtemittierenden
Vorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Die lichtemittierende Vorrichtung 100 und das
lichtemittierende Modul (die lichtemittierenden Module) 120 können gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform
ausgebildet sein.
In FIG. 3 sind ferner eine reflektierende Schichtstruktur 320 und eine gemeinsame primäre Linse 300 für die
lichtemittierenden Bauelemente 210 eines (einzigen)
lichtemittierenden Moduls 120, wie oben beschrieben,
veranschaulicht .
Die reflektierende Schichtstruktur 320 hat eine Öffnung (in FIG. 3 als weißer Bereich dargestellt), in dem die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210 wie oben beschrieben in der dünnbesetzten Array-Anordnung eingebettet oder umgeben angeordnet sind. Mit anderen Worten, die reflektierende Schichtstruktur 320 ist in Bezug auf die lichtemittierenden Bauelemente 210 (genau bzw. präzise ausgerichtet) auf dem zweiten Substrat 200 ausgerichtet angeordnet.
Die lichtemittierenden Bauelemente 210 können Licht in einer Richtung seitlich und zur Oberfläche des zweiten Substrats 200, auf dem die lichtemittierenden Bauelemente 210 angeordnet sind, emittieren. Die reflektierende Schichtstruktur 320 ist eingerichtet, um dieses emittierte Licht zu reflektieren. Als Beispiel kann die reflektierende Schichtstruktur 320 aus einem spiegelnden oder diffus reflektierenden Material, z.B. eine Keramik, ein Ti02 oder A1203, oder ein weißer Kunststoff oder ein weißes Vergussmaterial (z.B. Ti02-gefülltes Silikon); oder ein Metall, z.B. Al, Ag oder Au gebildet sein.
Die reflektierende Schichtstruktur 320 kann elektrisch
isolierend sein, z.B. eine Keramik oder elektrisch leitend, z.B. Al, Ag, Au. Im Fall einer elektrisch leitenden
reflektierenden Schichtstruktur 320 kann die reflektierende Schichtstruktur 320 von den leitfähigen Leitungen auf dem zweiten Substrat 200 elektrisch isoliert sein.
Die gemeinsame primäre Linse 300 für (alle) lichtemittierenden Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls ist über den lichtemittierenden Bauelementen 210 des jeweiligen
lichtemittierenden Moduls 120 gebildet. In verschiedenen
Ausführungsformen werden unterschiedliche strahlformende, optische Komponenten wie beispielsweise Linsen oder
Reflektoren am Beispiel der gemeinsamen primären Linse 300 dargestellt. Mit anderen Worten, anstelle einer gemeinsamen primären Linse 300 könnte alternativ auch ein entsprechender gemeinsamer Reflektor zur Strahlformung verwendet werden.
Die gemeinsame primäre Linse 300 ist eingerichtet, um das von der Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210
emittierte Licht abzubilden, beispielsweise auf einen
gemeinsamen realen oder virtuellen Brennpunkt. Weitere optische Elemente können nach der gemeinsamen primären Linse 300 angeordnet sein. Ein lichtemittierendes Modul kann eine einzelne Linse (gemeinsame primäre Linse 300) oder ein
Linsensystem (primäre gemeinsame Linse 300 + sekundäre Linse) aufweisen. Mit anderen Worten: In verschiedenen
Ausführungsformen weisen die lichtemittierenden Module 120 nur eine (primäre Linse 300) oder mehrere (primäre Linse 300 + zusätzliche, Linse (n) , beispielsweise sekundäre Linse) Linsen als strahlformende optische Elemente auf. In anderen
Ausführungsformen können die lichtemittierenden Module 120 jedoch auch mindestens eine strahlformende Vorrichtung
anstelle der oder zusätzlich zu der gemeinsamen primären Linse 300, wie z.B. einen Reflektor, eine streuende Schicht oder eine lichtdurchlässige Abdeckung aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die gemeinsame primäre Linse 300 für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls 120 aus einem Kunststoff, zum Beispiel einem Polycarbonat (PC) , einem Polysiloxan
(Silikon, zum Beispiel PMMS oder PDMS) , ein Polyacrylat
(beispielsweise PMMA) gebildet sein.
Es versteht sich, dass der Typ der primären Linse 300
anwendungsspezifisch sein kann, z.B. eine Kondensorlinse, eine Zerstreuungslinse, eine Fresnel-Linse, eine Zylinderlinse, eine astigmatische Linse oder eine andere herkömmliche Linse, beispielsweise um einen einzelnen Lichtstrahl zu bilden, der von der Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen 210 eines lichtemittierenden Moduls 120 emittiert bzw. gebildet wird.
Mit anderen Worten, die Konfiguration der gemeinsamen primären Linse 300, z.B. die Krümmung, z.B. die Abbildung der
gemeinsamen primären Linse 300 kann von der gewünschten
Anwendung der lichtemittierenden Vorrichtung abhängen.
Als Beispiel kann eine erste Gruppe von lichtemittierenden Modulen verwendet werden, um ein Nahfeldlicht oder Abblendlicht eines Fahrzeugscheinwerfers zu realisieren, und eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Modulen kann
verwendet werden, um eine andere optische Funktion dieses Fahrzeugscheinwerfers zu realisieren, z.B. Fernfeld,
Fernlicht, Richtungsanzeiger usw. Die gemeinsame primäre Linse des Moduls/der Module in der ersten Gruppe der
lichtemittierenden Module kann unterschiedlich von der
gemeinsamen primären Linse des Moduls/der Module in der zweiten Gruppe eingerichtet sein, z.B. in Bezug auf Krümmung, Brennweite usw. der jeweiligen gemeinsamen primäre Linse.
Zusätzlich können die lichtemittierenden Module der ersten und zweiten Gruppe unterschiedliche Mengen von lichtemittierenden Bauelementen 210 aufweisen. Als Beispiel kann eine größere Menge an lichtemittierenden Bauelementen zum Realisieren von Fernlicht oder Fernfeld erforderlich sein, als zum Realisieren eines Richtungsanzeigers oder Abblendlicht. Somit kann die gemeinsame primäre Linse der lichtemittierenden Module der ersten und zweiten Gruppe angepasst sein, um das Licht der verschiedenen Größen und Anordnungen von lichtemittierenden Bauelementen 210 abzubilden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die reflektierende Schichtstruktur 320 eine Verbindungsstruktur aufweisen 330, z.B. eine Vielzahl von Öffnungen 330 (z. B. zwei, drei oder mehr Öffnungen) , die eingerichtet sind, um eine Verbindung mit der primäre Linse 300 zu bilden. Alternativ oder zusätzlich kann die primäre Linse 300 eine Verbindungsstruktur 310 aufweisen, z.B. eine Vielzahl von Pfosten oder vorstehenden Abschnitten 310 (z. B. zwei, drei oder mehr Pfosten), die eingerichtet sind, um eine Verbindung mit der reflektierenden Schichtstruktur 320 und/oder dem zweiten Substrat 200 zu bilden .
In verschiedenen Ausführungsformen können die
Verbindungsstruktur 310 der primären Linse 300 und die
Verbindungsstruktur 330 der reflektierenden Schichtstruktur 320 eingerichtet sein, um eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der primären Linse 300 und der reflektierenden Schichtstruktur 320 zu bilden, z.B. können die Verbindungsstruktur 310, 330 komplementär eingerichtet sein (veranschaulicht durch die Pfeile in FIG.3) . Auf diese Weise kann die Ausrichtung der primären Linse 300 vereinfacht werden, da die reflektierende Schichtstruktur 320 bereits hinsichtlich der lichtemittierenden Bauelementen 210
ausgerichtet wurde.
Alternativ kann das zweite Substrat 200 eine
Verbindungsstruktur aufweisen, die zum Bilden einer
Verbindung, z.B. eine formschlüssige Verbindung oder
kraftschlüssige Verbindung, z.B. Löcher, mit der
Verbindungsstruktur 310 der primären Linse 300 eingerichtet sind .
Das lichtemittierende Modul 120 kann ferner ein Gehäuse, z.B. in der Form eines hohlen Zylinders oder einer Pokalabdeckung, aufweisen, die eingerichtet ist, um die gemeinsame primäre Linse 300 und gegebenenfalls andere optische Elemente
aufzunehmen oder seitlich zu umschließen.
Zusätzlich kann das Gehäuse auch als eine Apertur oder ein Kollimator für das Licht wirken, das von den
lichtemittierenden Bauelementen 210 emittiert wird.
Die primäre Linse 300 kann an dem zweiten Substrat 200 oder der reflektierenden Schichtstruktur 320 durch eine Haftschicht befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die gemeinsame primäre Linse an dem zweiten Substrat 200 oder der
reflektierenden Schichtstruktur 320 durch eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse befestigt sein, das an dem zweiten Substrat 200 oder der reflektierenden Schichtstruktur 320 durch einen Klebstoff befestigt ist.
In verschiedenen Ausführungsformen weist das lichtemittierende Modul 120 ferner eine Blenden (engl, shutter) -Struktur 340 auf. Die Blenden-Struktur 340 ist zwischen dem zweiten Substrat 200 und der gemeinsamen primären Linse 300 angeordnet. Die Blenden-Struktur 340 ist beispielsweise zwischen den lichtemittierenden Bauelementen 210 angeordnet und wird zumindest teilweise von der reflektierenden
Schichtstruktur 320 umgeben. Die Blenden-Struktur 340 ist beispielsweise aus einem Material gebildet, dass für die elektromagnetische Strahlung, die von den lichtemittierenden Bauelementen emittierbar ist, einen hohen Absorptionsgrad (beispielsweise größer als 90 %) und einen geringen
Reflexionsgrad (beispielsweise kleiner als 10%) aufweist. Dies bewirkt, dass die Blenden-Struktur 340 Abbildungsfehler aufgrund von Streulicht von den lichtemittierenden
Bauelementen 210 und/oder der gemeinsamen primären Linse 300. Dies ermöglicht ferner eine scharfe (stufen-förmige)
Kontrastkante bei den lichtemittierenden Bauelementen 210.
In verschieden Ausführungsformen ist die Blenden-Struktur 340 nicht beweglich, beispielsweise als eine Beschichtung,
ausgebildet .
Das Material der Blenden-Struktur 340 ist derart eingerichtet, dass es stabil ist gegenüber blauem Licht und stabil ist gegenüber der thermisch Belastung durch die Absorption der elektromagnetischen Strahlung.
Die Blenden-Struktur 340 ist beispielsweise aus einem Blech oder einem Silikon gebildet. Die Blenden-Struktur 340 kann auf dem zweiten Substrat 200 mittels eines Haftmittels aufgeklebt sein. Alternativ oder zusätzlich ist die Blenden-Struktur 140 zwischen dem zweiten Substrat 200 und der gemeinsamen primären Linse 300 formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixiert.
Alternativ oder zusätzlich ist die Blenden-Struktur 340 direkt auf dem zweiten Substrat 200 ausgebildet, beispielsweise nasschemisch, beispielsweise mittels eines Sprüh-Verfahrens .
Die Blenden-Struktur 340 ist beispielsweise Kamm-förmig ausgebildet, wobei die lichtemittierenden Bauelemente 210 zwischen den Zinken der Kamm-förmigen Blenden-Struktur 340 angeordnet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Blenden-Struktur 340 als Abstandshalter für das Anordnen der gemeinsamen primären Linse 300 über dem zweiten Substrat 200 eingerichtet, beispielsweise hinsichtlich der Höhe und der Härte der
Blendenstruktur. Dies ermöglicht, dass eine unerwünscht geneigte Anordnung der gemeinsamen primären Linse 300 über dem zweiten Substrat 200 verhindert werden kann. Die Blenden- Struktur 340 weist beispielsweise eine Höhe in einem Bereich von ungefähr 5 ym bis ungefähr 250 ym auf, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 ym bis ungefähr 100 ym,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 ym bis
ungefähr 50 ym, beispielsweise ungefähr 40 ym.
FIG . 4 zeigt eine Draufsicht und FIG . 5 zeigt eine
Unteransicht einer schematischen lichtemittierenden
Vorrichtung 100 mit mehreren lichtemittierenden Modulen 120 gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Die lichtemittierende Vorrichtung 100 kann gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform ausgebildet sein. In der
dargestellten Ausführungsform haben die lichtemittierenden Module 120 eine hexagonale Form und ermöglichen somit eine dichte Packung von lichtemittierenden Modulen 120.
Die lichtemittierenden Module 120 können in einem Cluster (kompakte Anordnung) auf dem ersten Substrat 110 angeordnet sein. Die Position jedes lichtemittierenden Moduls kann von der beabsichtigten Anwendung der lichtemittierenden
Vorrichtung 100 und der spezifischen Konfiguration des
einzelnen lichtemittierenden Moduls 120 abhängen, z.B. der Anzahl an lichtemittierenden Bauelementen. Auf diese Weise können unterschiedliche Beleuchtungsmuster, -funktionen oder - Szenarien realisiert werden. In verschiedenen Ausführungsformen, wie in FIG. 5 dargestellt ist, ist eine Treiber-Schaltung 500, z.B. ein oder mehrere ICs, die zum Ansteuern eines, mehrerer oder aller
lichtemittierender Module 120 der Vielzahl von
lichtemittierenden Modulen 120 eingerichtet ist, auf einer unteren oder hinteren Seite des ersten Substrats 110
angeordnet sein und ist mit einem oder mehreren
lichtemittierenden Modul direkt oder indirekt (z.B. im Falle einer Reihenschaltung von Modulen) verbunden sein.
Die hierin beschriebene Treiber-Schaltung 500 ist nicht auf eine bestimmte Hardware- oder Software-Konfiguration
beschränkt und kann in vielen Computer- oder
Verarbeitungsumgebungen Anwendung finden. Die Treiber- Schaltung 500 kann in Hardware oder Software oder einer
Kombination von Hardware und Software implementiert sein. Die Treiber-Schaltung 500 kann in einem oder mehreren
Computerprogrammen implementiert sein, wobei ein
Computerprogramm so verstanden werden kann, dass es eine oder mehrere prozessorausführbare Anweisungen enthält. Das
Computerprogramm/die Computerprogramme können auf einem oder mehreren programmierbaren Prozessoren ausgeführt werden und können auf einem oder mehreren vom Prozessor lesbaren
Speichermedien (einschließlich flüchtiger und nichtflüchtiger Speicher und/oder Speicherelemente), einem oder mehreren
Eingabegeräten gespeichert sein, und/oder ein oder mehrere Ausgabegeräte. Der Prozessor kann somit auf eine oder mehrere Eingabevorrichtungen zugreifen, um Eingabedaten zu erhalten, und kann auf eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen zugreifen, um Ausgabedaten zu kommunizieren.
In verschiedenen Ausführungsformen können die
lichtemittierenden Module 120 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein, z.B. auf einer ebenen Oberfläche des ersten Substrats 100. Alternativ oder zusätzlich sind die
lichtemittierenden Module 120 in verschiedenen Richtungen oder in koplanaren Ebenen angeordnet oder können in diesen angeordnet werden. Zum Beispiel können das erste Substrat und/oder das zweite Substrat (teilweise) verformbar oder beweglich sein, z.B. durch einen oder mehrere Piezoantrieb (e) . Somit kann eine Krümmung oder quasi-dreidimensionale
Oberfläche des ersten Substrats realisiert werden und eine quasi-dreidimensionale Ausrichtung der lichtemittierenden Module kann realisiert werden.
Obwohl die lichtemittierende Vorrichtung, die
lichtemittierenden Module und lichtemittierenden Bauelemente in Bezug auf Ausführungsformen beschrieben wurden, sind sie nicht darauf beschränkt. Offensichtlich werden im Lichte der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen
ersichtlich. Viele zusätzliche Änderungen in den Einzelheiten, Materialien und der Anordnung von Teilen, die hierin
beschrieben und veranschaulicht sind, können von Fachleuten auf diesem Gebiet vorgenommen werden. Die Erfindung ist nicht auf die spezifizierten Ausführungsformen beschränkt.
Ausführungsform 1 ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die eine Vielzahl von lichtemittierenden Modulen aufweist, die auf einem ersten Substrat angeordnet sind. Jedes lichtemittierende Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen weist eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen, die auf einem zweiten Substrat angeordnet sind auf, wobei das zweite
Substrat elektrisch mit dem ersten Substrat verbunden ist; und weist eine gemeinsame primäre Linse für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen auf.
In Ausführungsform 2 weist die lichtemittierende Vorrichtung von Ausführungsform 1 ferner auf, dass das erste Substrat eine Leiterplatte mit elektrisch leitenden Leitungen ist, wobei die zweiten Substrate mit den elektrisch leitenden Leitungen des ersten Substrates verbunden sind.
In Ausführungsform 3 weist die lichtemittierende Vorrichtung der Ausführungsform 1 oder 2 ferner auf, dass das erste Substrat so eingerichtet ist, dass es eine variable bzw.
veränderbare Form aufweist, so dass die Ausrichtung der zweiten Substrate einstellbar ist.
In Ausführungsform 4 weist die lichtemittierende Vorrichtung einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass das zweite Substrat eine gedruckte Leiterplatte ist.
In Ausführungsform 5 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die lichtemittierenden Bauelemente in einer dünnbesetzten Array-Anordnung auf dem zweiten Substrat angeordnet sind.
In Ausführungsform 6 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen auf, dass in zumindest einigen der lichtemittierenden Module der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen jeweils die lichtemittierenden Bauelemente in einer einzelnen Reihe angeordnet sind.
In Ausführungsform 7 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6 weiter auf, dass in wenigstens einigen der lichtemittierende Module der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen jeweils die lichtemittierenden Bauelemente in zwei benachbarten Reihen angeordnet sind.
In Ausführungsform 8 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die Vielzahl an lichtemittierenden Module mindestens eine erste Gruppe von Modulen aufweist, die eingerichtet sind, um eine erste Beleuchtungsfunktion bereitzustellen, und eine zweite Gruppe von Modulen aufweist, die eingerichtet sind, eine zweite Beleuchtungsfunktion, die sich von der ersten Beleuchtungsfunktion unterscheidet, bereitzustellen.
In Ausführungsform 9 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Ausführungsform 8 ferner auf, dass sich die erste Gruppe von Modulen von der zweiten Gruppe von Modulen unterscheidet in mindestens einem von der Art von lichtemittierenden
Bauelementen, der Anzahl von lichtemittierenden Bauelementen und der gemeinsamen primären Linse.
In Ausführungsform 10 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Ausführungsform 8 oder 9 ferner auf, dass die
lichtemittierende Vorrichtung ein Fahrzeugscheinwerfer ist und die erste und zweite Beleuchtungsfunktion mindestens eines von Fernlicht, Abblendlicht, Blinker, Kurvenfahrlicht und
adaptives Fahrlicht, Nebellicht, Bremslicht, Positionslicht ist .
In Ausführungsform 11 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die lichtemittierenden Bauelemente des lichtemittierenden Moduls jeweils vom gleichen Typ sind.
In Ausführungsform 12 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die gemeinsame primäre Linse einen gemeinsamen oder ungefähr gemeinsamen Brennpunkt für die lichtemittierenden Bauelemente aufweist.
In Ausführungsform 13 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner eine sekundäre Linse auf, die zum Korrigieren von Aberrationen eingerichtet ist, und die gemeinsame primäre Linse ist zwischen der sekundären Linse und den lichtemittierenden
Bauelementen angeordnet.
In Ausführungsform 14 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass jedes der lichtemittierenden Module eine reflektierende Schichtstruktur aufweist, die so eingerichtet ist, dass sie die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen umgibt oder einbettet und so eingerichtet ist, dass sie ein
Reflexionsvermögen von mindestens 80% in Bezug auf einfallendes Licht, das von lichtemittierenden Bauelementen emittiert wird, aufweist.
In Ausführungsform 15 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Ausführungsform 14 ferner auf, dass die reflektierende Schichtstruktur und/oder die gemeinsame primäre Linse eine Verbindungsstruktur aufweisen, die eingerichtet ist, um die gemeinsame primäre Linse an der reflektierenden
Schichtstruktur formschlüssig und/oder kraftschlüssig zu befestigen .
In Ausführungsform 16 weist die Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen des Weiteren auf, dass jedes lichtemittierende Modul ferner ein Gehäuse aufweist, das an dem zweiten Substrat angebracht und eingerichtet ist, die gemeinsame primäre Linse aufzunehmen bzw. (lateral) zu
umschließen .
In Ausführungsform 17 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner eine Treiber-Schaltung auf, die eingerichtet ist, mindestens ein lichtemittierendes Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen anzusteuern. Die Treiber-Schaltung kann auf dem ersten Substrat oder dem zweiten Substrat des angesteuerten
lichtemittierenden Moduls angeordnet sein.
In Ausführungsform 18 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der Ausführungsform 17 ferner auf, dass die Treiber- Schaltung in einer integrierten Schaltung verkörpert ist.
In Ausführungsform 19 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Ausführungsform 17 oder 18 ferner auf, dass die
lichtemittierenden Module mit ihrer Rückseite auf einer
Vorderseite des ersten Substrates angeordnet sind und die Treiber-Schaltung auf einer Rückseite des ersten Substrats oder einer Rückseite eines zweiten Substrats angeordnet ist. In Ausführungsform 20 weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass das erste Substrat eine zusammenhängende elektrische Verbindungsstruktur aufweist, die eingerichtet ist, um die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen über die
zusammenhängende elektrische Verbindungsstruktur mit einer lichtemittierenden Vorrichtung-externen Energiequelle über einen einzelnen Verbinder, beispielsweise Stecker, zu
verbinden .
Ausführungsform 21 ist ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung, wobei das Verfahren das
Bereitstellen eines ersten Substrats und das Anordnen einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen auf dem ersten
Substrat aufweist. Jedes lichtemittierende Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen weist eine Vielzahl von
lichtemittierenden Bauelementen auf, die auf einem zweiten Substrat angeordnet sind, wobei das zweite Substrat elektrisch mit dem ersten Substrat verbunden ist; und weist eine
gemeinsame primäre Linse für die Vielzahl von
lichtemittierenden Bauelementen auf.
In Ausführungsform 22 weist das Verfahren von Ausführungsform 21 ferner auf, dass das erste Substrat eine Leiterplatte mit elektrisch leitenden Leitungen ist, wobei die zweiten
Substrate mit elektrisch leitenden Leitungen des ersten
Substrates verbunden sind.
In Ausführungsform 23 weist das Verfahren der Ausführungsform 21 oder 22 ferner auf, dass das erste Substrat so eingerichtet ist, dass es eine veränderbare Form aufweist, so dass die Ausrichtung der zweiten Substrate einstellbar ist.
In Ausführungsform 24 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass das zweite Substrat eine Leiterplatte ist. In Ausführungsform 25 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die
lichtemittierenden Bauelemente jeweils in eine dünnbesetzen Array-Anordnung auf dem zweiten Substrat angeordnet sind.
In Ausführungsform 26 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen des Weiteren auf, dass in wenigstens einigen der lichtemittierenden Module der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen jeweils die lichtemittierenden Bauelemente in einer einzelnen Reihe angeordnet sind.
In Ausführungsform 27 weist das Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 21 bis 26 ferner auf, dass in mindestens einigen der lichtemittierenden Module der Vielzahl von
lichtemittierenden Modulen jeweils die lichtemittierenden Bauelemente in zwei Reihen angeordnet.
In Ausführungsform 28 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die Vielzahl an lichtemittierenden Module mindestens eine erste Gruppe von Modulen aufweist, die eingerichtet sind, um eine erste
Beleuchtungsfunktion bereitzustellen, und eine zweite Gruppe von Modulen aufweist, die eingerichtet sind, eine zweite
Beleuchtungsfunktion, die sich von der ersten
Beleuchtungsfunktion unterscheidet, bereitzustellen.
In Ausführungsform 29 weist das Verfahren gemäß
Ausführungsform 28 ferner auf, dass sich die erste Gruppe von Modulen von der zweiten Gruppe von Modulen unterscheidet in mindestens einem von der Art von lichtemittierenden
Bauelementen, der Anzahl von lichtemittierenden Bauelementen und der gemeinsamen primären Linse.
In Ausführungsform 30 weist das Verfahren gemäß der
Ausführungsform 28 oder 29 ferner auf, dass die
lichtemittierende Vorrichtung ein Fahrzeugscheinwerfer ist und die erste und zweite Beleuchtungsfunktion mindestens eines von Fernlicht, Abblendlicht, Blinker, Kurvenfahrlicht und
adaptives Fahrlicht, Nebellicht, Bremslicht, Positionslicht ist .
In Ausführungsform 31 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die
lichtemittierenden Bauelemente des lichtemittierenden Moduls jeweils vom gleichen Typ sind.
In Ausführungsform 32 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass die
gemeinsame primäre Linse einen gemeinsamen oder ungefähr gemeinsamen Brennpunkt für die lichtemittierenden Bauelemente aufweist .
In Ausführungsform 33 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner eine sekundäre Linse auf, die zum Korrigieren von Aberrationen eingerichtet ist, und die gemeinsame primäre Linse ist zwischen der sekundären Linse und den lichtemittierenden Bauelementen angeordnet.
In Ausführungsform 34 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner auf, dass jedes der lichtemittierenden Module eine reflektierende Schichtstruktur aufweist, die so eingerichtet ist, dass sie die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen umgibt oder einbettet und so eingerichtet ist, dass sie ein Reflexionsvermögen von
mindestens 80% in Bezug auf einfallendes Licht, das von lichtemittierenden Bauelementen emittiert wird, aufweist.
In Ausführungsform 35 weist das Verfahren gemäß der
Ausführungsform 34 ferner auf, dass die reflektierende
Schichtstruktur und/oder die gemeinsame primäre Linse eine Verbindungsstruktur aufweisen, die eingerichtet ist, um die gemeinsame primäre Linse an der reflektierenden
Schichtstruktur formschlüssig und/oder kraftschlüssig zu befestigen . In Ausführungsform 36 weist das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen des Weiteren auf, dass jedes lichtemittierende Modul ferner ein Gehäuse aufweist, das an dem zweiten Substrat angebracht und eingerichtet ist, die gemeinsame primäre Linse aufzunehmen bzw. (lateral) zu
umschließen .
In Ausführungsform 37 weist das Verfahren nach einem der folgenden Vorhergehende ferner ein Ausbilden einer Treiber- Schaltung auf, die eingerichtet wird, mindestens ein
lichtemittierendes Modul der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen anzusteuern. Die Treiber-Schaltung kann auf dem ersten Substrat oder dem zweiten Substrat des angesteuerten
lichtemittierenden Moduls ausgebildet werden.
In Ausführungsform 38 weist das Verfahren gemäß der
Ausführungsform 37 ferner auf, dass die Treiber-Schaltung in einer integrierten Schaltung verkörpert wird.
In Ausführungsform 39 weist das Verfahren gemäß
Ausführungsform 37 oder 38 ferner auf, dass die
lichtemittierenden Module mit ihrer Rückseite auf einer
Vorderseite des ersten Substrates angeordnet werden und die Treiber-Schaltung auf einer Rückseite des ersten Substrats oder einer Rückseite eines zweiten Substrats angeordnet wird.
In Ausführungsform 40 weist das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsformen können ferner auf, dass das erste Substrat eine zusammenhängende elektrische
Verbindungsstruktur aufweist, die eingerichtet ist, um die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen über die
zusammenhängende elektrische Verbindungsstruktur mit einer lichtemittierenden Vorrichtung-externen Energiequelle über einen einzelnen Verbinder, beispielsweise Stecker, zu
verbinden . In Ausführungsform 41 weist mindestens ein lichtemittierendes Modul der Vielzahl an lichtemittierenden Modulen nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen eine erste Gruppe von lichtemittierenden Bauelementen auf, die eingerichtet sind, um eine Beleuchtungsfunktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Bauelementen der ersten Gruppe emittiert wird und eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Bauelementen auf, die eingerichtet sind, um eine Display- Funktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Bauelementen der zweiten Gruppe emittiert wird .
In Ausführungsform 42 weist die lichtemittierende Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ferner eine erste Gruppe von lichtemittierenden Modulen der Vielzahl an lichtemittierende Module auf, die eingerichtet sind, um eine Beleuchtungsfunktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der ersten Gruppe emittiert wird und eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Modulen der Vielzahl an lichtemittierende Module auf, die eingerichtet sind, um eine Display-Funktion mittels des Lichts zu
realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der zweiten Gruppe emittiert wird.
In Ausführungsform 43 weist der lichtemittierende Vorrichtung nach Ausführungsform 42 auf, dass mindestens einige der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe zwischen
lichtemittierende Module der ersten Gruppe angeordnet sind, und wobei mindestens einige der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe sich von den lichtemittierenden Modulen der ersten Gruppe in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden aus der Gruppe: eine größere Anzahl an lichtemittierende
Bauelemente, eine größere Anzahldichte an lichtemittierende Bauelemente und/oder ein einfacheres Linsensystem,
vorzugsweise keine oder nur eine Linse. In Ausführungsform 44 weist der lichtemittierende Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen eine erste Gruppe von lichtemittierenden Modulen der Vielzahl an
lichtemittierenden Modulen auf, die eingerichtet sind, um mindestens eine erste Beleuchtungsfunktion und/oder eine zweite Beleuchtungsfunktion, die unterschiedlich zu der ersten Beleuchtungsfunktion ist, mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der ersten Gruppe emittiert wird, und weist auf, dass mindestens ein
lichtemittierendes Modul der ersten Gruppe Teil einer zweiten Gruppe von lichtemittierenden Module ist, die eingerichtet sind, um eine Display-Funktion mittels des Lichts zu
realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der zweiten Gruppe emittiert wird.
Ausführungsform 45 ist ein Verfahren zum Betreiben einer lichtemittierenden Vorrichtung 100 mit einer
Beleuchtungsfunktion und einer Display-Funktion gemäß einer der Ausführungsformen 41 bis 44, wobei in einem ersten
Betriebsmodus die lichtemittierenden Module bzw.
lichtemittierenden Bauelemente der ersten Gruppe derart angesteuert werden, dass mittels des emittierten Lichts der lichtemittierende Module bzw. der lichtemittierenden
Bauelemente der ersten Gruppe mindestens eine
Beleuchtungsfunktion realisiert wird, und in einem zweiten Betriebsmodus die lichtemittierende Module bzw.
lichtemittierenden Bauelemente der zweiten Gruppe derart angesteuert werden, dass mittels des emittierten Lichts der lichtemittierende Module bzw. lichtemittierenden Bauelemente der zweiten Gruppe mindestens eine vorgegebene Information dargestellt wird, vorzugsweise ein Logo, ein Bild, eine
Zustandsinformation und/oder ein Symbol.
Obwohl die beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben worden sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt und kann in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden, ohne von dem technischen Konzept der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher sind die
beispielhaften Aspekte der vorliegenden Offenbarung nur zu Veranschaulichungszwecken vorgesehen, sollen jedoch den Umfang des technischen Konzepts der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken. Daher sollte verstanden werden, dass die oben beschriebenen beispielhaften Aspekte in allen Aspekten
veranschaulichend sind und die vorliegende Offenbarung nicht beschränken. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung sollte basierend auf den folgenden Ansprüchen ausgelegt werden .
Bezugszeichenliste
100 lichtemittierende Vorrichtung
110 erstes Substrat
120 lichtemittierendes Modul
200 zweites Substrat
210 lichtemittierendes Bauelement
220 Position frei von lichtemittierenden Bauelement
300 gemeinsame primäre Linse
310, 330 Verbindungsstruktur
320 reflektierende Schichtstruktur
340 Blenden-Struktur
500 Treiber-Schaltung

Claims

PATENTANS PRÜCHE
1. Lichtemittierende Vorrichtung (100), aufweisend:
•eine Vielzahl von lichtemittierenden Modulen (120), die auf einem ersten Substrat (110) angeordnet sind, wobei jedes lichtemittierendes Modul (120) der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen (120) aufweist:
•eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen (210), die auf einem zweiten Substrat (220) angeordnet sind, wobei das zweite Substrat (220) elektrisch mit dem ersten Substrat (110) verbunden ist; und
•eine gemeinsame primäre Linse (300) für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen (210).
2. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 1,
wobei das erste Substrat (110) eine Leiterplatte mit elektrisch leitenden Leitungen ist, wobei die zweiten Substrate (220) mit den leitfähigen Leitungen des ersten Substrats (110) elektrisch leitend verbunden sind.
3. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 1
oder 2,
wobei das erste Substrat (110) so eingerichtet ist, dass es eine variable Form aufweist, so dass die Orientierung der zweiten Substrate (220) einstellbar ist.
4. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei das zweite Substrat (220) eine gedruckte
Leiterplatte ist.
5. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die lichtemittierenden Bauelemente (210) jeweils in einem dünnbesetzten Array-Muster auf dem zweiten Substrat (220) angeordnet sind.
6. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei in mindestens einigen der lichtemittierenden Module (120) der Vielzahl von lichtemittierenden Modulen (120) die lichtemittierenden Bauelemente (210) in jeweils zwei direkt benachbarten Reihen auf dem zweiten Substrat (200) angeordnet sind.
7. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Vielzahl von lichtemittierenden Modulen (120) mindestens eine erste Gruppe von Modulen aufweist, die eingerichtet sind, eine erste Beleuchtungsfunktion mittels des Lichts, das von den lichtemittierenden Modulen der ersten Gruppe emittiert wird, bereitzustellen, und eine zweite Gruppe von Modulen aufweist, die eingerichtet sind, eine zweite Beleuchtungsfunktion, die sich von der ersten Beleuchtungsfunktion unterscheidet, mittels des Lichts, das von den lichtemittierenden Modulen der zweiten Gruppe emittiert wird, bereitzustellen.
8. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei mindestens ein lichtemittierendes Modul (120) der Vielzahl an lichtemittierenden Modulen eine erste Gruppe von lichtemittierenden Bauelementen aufweist, die
eingerichtet sind, um eine Beleuchtungsfunktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Bauelementen der ersten Gruppe emittiert wird und eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Bauelementen, die eingerichtet sind, um eine Display-Funktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Bauelementen der zweiten Gruppe emittiert wird.
9. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine erste Gruppe von lichtemittierenden Modulen (120) der Vielzahl an lichtemittierenden Modulen (120), die
eingerichtet sind, um eine Beleuchtungsfunktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der ersten Gruppe (120) emittiert wird und eine zweite Gruppe von lichtemittierenden Modulen der Vielzahl an lichtemittierende Module (120), die eingerichtet sind, um eine Display-Funktion mittels des Lichts zu
realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der zweiten Gruppe emittiert wird.
10. Lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 9,
wobei mindestens einige der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe zwischen lichtemittierenden Modulen der ersten Gruppe angeordnet sind, und
wobei mindestens einige der lichtemittierenden Module der zweiten Gruppe sich von den lichtemittierende Modulen der ersten Gruppe in mindestens einer Eigenschaft
unterscheiden aus der Gruppe: eine größere Anzahl an lichtemittierenden Bauelementen, eine größere Anzahldichte an lichtemittierenden Bauelemente und/oder ein einfacheres Linsensystem, vorzugsweise keine oder nur eine Linse.
11. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend:,
eine erste Gruppe (520) von lichtemittierenden Module (104, 106) der Vielzahl an lichtemittierende Module (104, 106), die eingerichtet sind, um mindestens eine erste Beleuchtungsfunktion und/oder eine zweite
Beleuchtungsfunktion, die unterschiedlich zu der ersten Beleuchtungsfunktionen ist, mittels des Lichts zu
realisieren, das von den lichtemittierende Module der ersten Gruppe emittiert wird, und
wobei mindestens ein lichtemittierendes Modul (104, 106) der ersten Gruppe Teil einer zweiten Gruppe von
lichtemittierenden Modulen ist, die eingerichtet sind, um eine Display-Funktion mittels des Lichts zu realisieren, das von den lichtemittierenden Modulen der zweiten Gruppe emittiert wird.
12. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die lichtemittierenden Bauelemente (210) des
lichtemittierenden Moduls (120) vom gleichen Typ sind.
13. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die gemeinsame primäre Linse (300) einen gemeinsamen oder ungefähr gemeinsamen Brennpunkt für die
lichtemittierenden Bauelemente (210) aufweist.
14. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei jedes der lichtemittierenden Module (120) eine reflektierende Schichtstruktur (320) aufweist, die
eingerichtet ist, die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen (210) zu umgeben oder einzubetten und
eingerichtet ist, so dass es eine Reflektivität von mindestens 80% hinsichtlich des von den lichtemittierenden Bauelementen (210) emittierten, einfallenden Lichts aufweist; und
wobei die reflektierende Schichtstruktur (320) und/oder die gemeinsame primäre Linse (300) eine
Verbindungsstruktur (310, 330) aufweisen, die eingerichtet ist, um die gemeinsame primäre Linse (300) an der
reflektierenden Schichtstruktur (320) zu befestigen.
15. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Treiber- Schaltung (500), die eingerichtet ist, um mindestens ein lichtemittierendes Modul (120) der Vielzahl von
lichtemittierendes Modulen (120) anzusteuern, wobei die Treiber-Schaltung (500) auf dem ersten Substrat (110) oder dem zweiten Substrat (220) des angesteuerten
lichtemittierenden Moduls (120) angeordnet ist.
16. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Treiber-Schaltung (500) in einer integrierten Schaltung ausgeführt ist.
17. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei lichtemittierenden Module mit ihrer Rückseite auf einer Vorderseite des ersten
Substrates (110) angeordnet sind und die Treiber-Schaltung (500) auf einer Rückseite des ersten Substrats (110) oder einer Rückseite eines zweiten Substrats (220) angeordnet ist .
18. Lichtemittierende Vorrichtung (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat (110) eine zusammenhängende elektrische Verbindungsstruktur aufweist, die eingerichtet ist, die Vielzahl von
lichtemittierenden Modulen (120) über die zusammenhängende elektrische Verbindungsstruktur mit einer
lichtemittierenden Vorrichtung-externen Stromquelle über einen einzigen Stecker zu verbinden.
19. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden
Vorrichtung (100), wobei das Verfahren aufweist:
Bereitstellen eines ersten Substrats (110) und Anordnen einer Vielzahl von lichtemittierenden Modulen (120) auf dem ersten Substrat (110), wobei jedes lichtemittierende Modul (120) der Vielzahl von lichtemittierenden Module (120) aufweist:
•eine Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen (210), die auf einem zweiten Substrat (220) angeordnet sind, wobei das zweite Substrat (220) elektrisch mit dem ersten Substrat (110) verbunden ist; und
•eine gemeinsame primäre Linse (300) für die Vielzahl von lichtemittierenden Bauelementen (210).
20. Verfahren zum Betreiben einer lichtemittierenden
Vorrichtung (100) mit einer Beleuchtungsfunktion und einer Display-Funktion gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei in einem ersten Betriebsmodus die lichtemittierenden Module bzw. lichtemittierenden Bauelemente der ersten Gruppe derart angesteuert werden, dass mittels des emittierten Lichts der lichtemittierende Module bzw. der der lichtemittierenden Bauelemente der ersten Gruppe mindestens eine Beleuchtungsfunktion realisiert wird, und in einem zweiten Betriebsmodus die lichtemittierende
Module bzw. lichtemittierenden Bauelemente der zweiten Gruppe derart angesteuert werden, dass mittels des emittierten Lichts der lichtemittierende Module bzw. der lichtemittierenden Bauelemente der zweiten Gruppe
mindestens eine vorgegebene Information dargestellt wird, vorzugsweise ein Logo, ein Bild, eine Zustandsinformation und/oder ein Symbol.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240210529A1 (en) * 2021-05-20 2024-06-27 Sony Semiconductor Solutions Corporation Photodetector and distance measurement apparatus
FR3129709B3 (fr) * 2021-11-28 2023-11-17 Valeo Vision Dispositif lumineux automobile
FR3138183B1 (fr) * 2022-07-20 2024-07-19 Valeo Vision Dispositif lumineux pour véhicule automobile.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040233678A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicular lamp
US20080123057A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Philips Solid-State Lighting Solutions Methods and apparatus for providing uniform projection lighting
US20120307503A1 (en) * 2009-05-29 2012-12-06 Ruud Lighting, Inc. Multi-Lens LED-Array Optic System
US20170155891A1 (en) * 2014-06-17 2017-06-01 Aladm 3D Display Technology Co., Ltd. Autostereoscopic pixel emitting unit and autostereoscopic display device
EP3293557A1 (de) * 2016-09-08 2018-03-14 OSRAM GmbH Optik und optisches system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10009782B4 (de) * 2000-03-01 2010-08-12 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs
DE10261183B3 (de) * 2002-12-20 2004-06-03 Daimlerchrysler Ag Fahrzeugscheinwerfer mit mehreren zu einem Array zusammengefassten LEDs.
US20070257901A1 (en) * 2004-04-19 2007-11-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor chip for driving light emitting element, light emitting device, and lighting device
DE102007052745A1 (de) * 2007-11-06 2009-05-07 Hella Kgaa Hueck & Co. Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102008025397A1 (de) * 2008-05-28 2009-12-24 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit mindestens zwei Halbleiter-Leuchtelementen
US8908376B2 (en) * 2009-11-10 2014-12-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Display panel
US8979338B2 (en) * 2009-12-19 2015-03-17 Trilumina Corp. System for combining laser array outputs into a single beam carrying digital data
AT511499A1 (de) * 2011-05-30 2012-12-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Fahrzeugscheinwerfer mit led-lichtmodulen zur erzeugung einer hauptlichtverteilung und einer zusatzlichtverteilung
KR101896661B1 (ko) * 2011-10-28 2018-09-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지, 백라이트 유닛 및 영상표시장치
US9308858B2 (en) * 2012-07-13 2016-04-12 Lg Innotek Co., Ltd. Lamp unit and lighting system for vehicle
DE102013114264B4 (de) * 2013-12-18 2023-12-07 HELLA GmbH & Co. KGaA Scheinwerfer für Fahrzeuge
US12294042B2 (en) * 2015-03-31 2025-05-06 Creeled, Inc. Light emitting diodes and methods with encapsulation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040233678A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicular lamp
US20080123057A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Philips Solid-State Lighting Solutions Methods and apparatus for providing uniform projection lighting
US20120307503A1 (en) * 2009-05-29 2012-12-06 Ruud Lighting, Inc. Multi-Lens LED-Array Optic System
US20170155891A1 (en) * 2014-06-17 2017-06-01 Aladm 3D Display Technology Co., Ltd. Autostereoscopic pixel emitting unit and autostereoscopic display device
EP3293557A1 (de) * 2016-09-08 2018-03-14 OSRAM GmbH Optik und optisches system

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