DE102021001512B4 - Zierteil mit einem Flächenlichtleiter - Google Patents

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Abstract

Zierteil (10) mit einem flächigen Lichtleiter (1) zur aktiven Beleuchtung eines Oberflächenabschnitts (12) und mit wenigstens einer stirnseitig zu dem flächigen Lichtleiter (1) angeordneten Lichtquelle, wobei der flächige Lichtleiter (1) wenigstens drei Schichten (3, 4, 5, 7) aufweist, wobei zwei als Folien (4) ausgebildete Schichten einen geringeren Brechungsindex als eine dazwischen angeordnete Lichtleitschicht (3) aufweisen, wobei eine der Folien (4) Auskopplungsstrukturen (6) für das Licht aufweist, und wobei die Schichten (3, 4, 5, 7) einen Folienverbund (2) ausbilden, in welchem die Lichtleitschicht (3) als Folie (3) ausgebildet ist, wobei die Lichtquelle wenigstens ein mittelbar mit dem flächigen Lichtleiter (1) verbundenes Leuchtmittel (14, 16) umfasst, wobei die Lichtquelle in einer Blickrichtung (B) auf das Zierteil (10) verdeckt hinter einem nicht-lichtdurchlässigen Oberflächenabschnitt (13) angeordnet und mit dem flächigen Lichtleiter (1) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folien (3, 4, 5, 7) koextrudiert sind, und dass
die Lichtquelle durch einen Einkopplungslichtleiter (8) mit wenigstens einem integrierten Leuchtmittel (14, 16) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zierteil mit einem flächigen Lichtleiter zum aktiven Beleuchten eines Oberflächenabschnitts nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Flächige Lichtleiter sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt die DE 10 2019 001 333 A1 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem solchen flächigen Lichtleiter. Dieser wird aus zwei Folien ausgebildet, welche mit dem eigentlichen Lichtleiter verbunden werden, indem das Material von diesem Lichtleiter, beispielsweise Polycarbonat zwischen die beiden Folien mit geringerem Brechungsindex als dem des Lichtleiters eingespritzt wird. Der gesamte Aufbau lässt sich so relativ flach mit einer Bauteildicke von nur wenigen Millimetern, typischerweise 3 oder mehr Millimeter realisieren. Allerdings erlaubt er keine nennenswerte Flexibilität. Auch dünnere Aufbauten als die genannten 3 mm sind bei den für den Spritzguss typischerweise benötigten Dimensionen nicht realistisch.
  • Die DE 10 2014 006 490 B4 beansprucht ein flächiges Beleuchtungselement mit einer Lichtquelle und einem flächigen Lichtleiter sowie einer transparenten Folie, wobei die Folie und der Lichtleiter aus Materialien mit unterschiedlichen Brechzahlen hergestellt sind und der Lichtleiter durch ein Hinterspritzen der Folie, also ähnlich wie im oben genannten Stand der Technik ausgebildet wird.
  • Die US 2007/0 133 935 A1 beschreibt ein flexibles optisches Element mit einem Wellenlichtleiter. Die DE 10 2019 202 804 A1 beschreibt eine Lichtleitfolie die in einem Folienverbund eingesetzt werden kann.
  • Die DE 10 2013 021 600 A1 beschreibt ferner eine Flächenleuchte, welche aus verschiedenen Schichten aufgebaut ist. Der Kern ist dabei jeweils eine transparente Trägerstruktur, welche mit einem aus Folien ausgebildeten Lichtleiter kombiniert wird, so dass die Trägerstruktur mit geringerem Brechungsindex als die Folie des eigentlichen Lichtleiters ausgebildet ist. Dieser kann ferner von einer weiteren Folie mit geringerem Brechungsindex und Auskopplungsstrukturen abgeschlossen werden um so Licht durch die transparente Trägerstruktur hindurch auszukoppeln.
  • Ein ähnlicher Aufbau mit einer Lichteinkopplung durch ein Koppelelement oder einen Lichtleiter aus optischen Fasern beschreibt die WO 2007/077 099 A1 ,
  • Die DE 10 2019 112 889 A1 und die DE 10 2013 010 163 A1 beschreiben beide Lichtleitfolien welche auf Fahrzeugscheiben angeordnet werden können. Diese zuletzt genannten Aufbauten sind dabei wenig flexibel und tragen relativ stark auf, insbesondere was ihre Dicke angeht.
  • Ein beleuchtetes Zierteil ist aus der DE 10 2014 112 470 A1 bekannt. Dabei werden von einem Leuchtmittel erzeugte Lichtstrahlen in einem Verbundfolie mit einer Lichtleitschicht eingekoppelt. Ein sehr ähnliches Zierteil ist auch aus der US 2021/0 055 567 A1 bekannt.
  • Zum weiteren Stand der Technik kann ferner auf die US 2006/ 0 002 675 A1 sowie die EP 2 157 366 A1 verweisen werden. Diese stammen aus dem Bereich der Beleuchtung bzw. Hinterleuchtung von Bildschirmen und zeigen ebenfalls dünne Lichtleitschichten.
  • Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes ein Zierteil mit einem flächigen Lichtleiter zum aktiven Beleuchten eines Oberflächenabschnitts anzugeben.
  • Das erfindungsgemäße Zierteil mit einem flächigen Lichtleiter zum aktiven Beleuchten eines Oberflächenabschnitts und mit wenigstens einer stirnseitig zu dem flächigen Lichtleiter angeordneten Lichtquelle sieht es nun vor, dass die Lichtquelle wenigstens eine direkt oder mittelbar mit dem flächigen Lichtleiter verbundenes Leuchtmittel umfasst, welches in einer Blickrichtung auf das Zierteil verdeckt hinter einem nicht-lichtdurchlässigen Oberflächenabschnitt angeordnet und mit dem flächigen Lichtleiter verbunden ist. Die Anordnung und Kopplung der Lichtquelle wird bei einem derartigen Zierteil also insbesondere in einem Bereich hinter einen für Licht nicht durchlässigen Abschnitt angeordnet. Dieser Abschnitt, welcher als undurchsichtiger Oberflächenabschnitt des Zierteils ausgebildet ist, verdeckt also die Lichteinkopplung in den flächigen Lichtleiter ebenso wie die Lichtquelle selbst. Dadurch werden Inhomogenitäten und besonders hell leuchtende Punkte oder Bereiche wie durch eine Art Blende abgedeckt, so dass das erfindungsgemäße Zierteil im Bereich seiner aktiv beleuchteten Oberfläche eine außerordentlich homogene und gleichmäßige sowie leicht zu gestaltende Farbgebung ermöglicht, welche direkt oder über ein entsprechendes vorgelagertes transparentes Dekor einen großen Gestaltungsspielraum bei hoher qualitativer Anmutung ermöglicht.
  • Der flächige Lichtleiter des erfindungsgemäßen Zierteils umfasst vergleichbar wie der im eingangs genannten Stand der Technik beschriebene Lichtleiter drei Schichten, wobei zwei als Folien ausgebildete Schichten einen geringeren Brechungsindex als eine dazwischen angeordnete Lichtleiterschicht aufweisen. Eine der Folien weist außerdem Auskopplungsstrukturen für das Licht auf, ähnlich wie im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass die Schichten einen Folienverbund ausbilden, in welchem die Lichtleiterschicht ebenfalls als Folie ausgebildet ist. Ein solcher Aufbau, bei welchem die bisher immer aus einem festen Material, beispielsweise einem flächigen Material aus Polycarbonat oder dergleichen oder aus einem durch Anspritzen bzw. Hinterspritzen erzeugten derartigen Material ausgebildet ist, weist prinzipbedingt immer eine relativ große Dicke von typischerweise mindestens 3 bis 5 mm und eine relativ geringe Flexibilität auf. Der erfindungsgemäße Aufbau aus den drei Folien, welche einen Folienverbund ausbilden, wobei die beiden außenliegenden Folien einen geringeren Brechungsindex als die in der Mitte liegende Lichtleiterfolie hat, umgeht all diese Nachteile. Es entsteht ein außerordentlich kompakter Aufbau, welcher in der Praxis mit deutlich weniger als einem Millimeter Dicke, insbesondere ca. 0,5 mm Dicke des Folienverbunds einfach zu realisieren ist.
  • Die Folien des flächigen Lichtleiters sind koextrudiert, so dass eine einfache und effiziente Herstellung möglich ist. Die Folien selbst können beispielsweise aus zwei Polymethylmethacrylat-(PMMA) Folien bestehen, zwischen welchen als lichtleitende Schicht eine Folie aus Polycarbonat (PC) eingebracht ist. Der gesamte Aufbau lässt sich durch Koextrudieren einfach und effizient bei sehr geringer Schichtdicke und bezogen auf die Schichtdicke hoher mechanischer Festigkeit herstellen.
  • Die Lichtquelle ist in dem erfindungsgemäßen Zierteil durch einen Einkopplungslichtleiter mit wenigstens einem integrierten Leuchtmittel ausgebildet. Insbesondere ist dies selbstverständlich dann von Vorteil, wenn der flächige Lichtleiter aus einem Folienverbund besteht. Insbesondere können der flächige Lichtleiter und der Einkopplungslichtleiter dabei gemeinsam ein Leuchtelement ausbilden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zierteils kann es außerdem vorgesehen sein, dass der Folienverbund an einer oder an beiden Seiten mit einer Schutzschicht versehen ist. Diese Schutzschicht kann ihrerseits wiederum eine Folie sein, beispielsweise jeweils eine weitere Polycarbonatfolie, sie kann aber auch ein Lack oder dergleichen sein. Bei einem Aufbau, bei dem der flächige Lichtleiter bzw. sein Folienverbund aus den drei Schichten direkt weiterverarbeitet wird, indem beispielsweise auf der einen Seite ein Dekor und auf der anderen Seite ein transparenter oder insbesondere nicht-transparenter Träger aufgespritzt oder angespritzt wird, lässt sich auf die Schutzschichten selbstverständlich auch verzichten.
  • Ein Leuchtelement des erfindungsgemäßen Zierteils kann einen derartigen Flächenlichtleiter, wie er soeben beschrieben worden ist, sowie einen mit dem Folienverbund gekoppelten Lichtleiter größerer Dicke umfassen. Dabei bezieht sich die Dicke auf den Vergleich zu der lichtleitenden Folie des Folienverbunds. Dieser Lichtleiter, welcher insbesondere nicht aus einer Folie ausgebildet ist, dient zum Einkoppeln des Lichts in die als Folie ausgebildete lichtleitende Schicht des flächigen Lichtleiters.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es deshalb vorgesehen sein, dass dieser Lichtleiter größerer Dicke mit wenigstens einem Leuchtmittel gekoppelt ist. Die Kopplung kann dabei beispielsweise an einem Streifen aus Polycarbonat derart realisiert sein, dass eine mechanische Ankopplung von einem oder mehreren Leuchtmitteln, insbesondere LEDs, an den Aufbau erfolgen kann. Die Leuchtmittel, sowie ggf. eine Ansteuerungselektronik für diese können jedoch auch in diesen Lichtleiter größerer Dicke direkt integriert, beispielsweise eingespritzt sein.
  • Dieser Lichtleiter größerer Dicke, welcher auch als Einkoppellichtleiter bezeichnet werden könnte, hat dabei die Aufgabe, das von den Leuchtmitteln abgegebene Licht entsprechend einzufangen und, insbesondere wenn verschiedene Farben verwendet werden, innerhalb seiner Baulänge dieses Licht zu homogenisieren bevor die Einleitung in die lichtleitende Folie als Lichtleitschicht erfolgt. Damit lässt sich die Lichtausbeute der Leuchtmittel ideal nutzen, was bei der Folie aufgrund ihrer geringen Dicke so nicht unmittelbar möglich wäre. Außerdem benötigt mehrfarbiges Licht bis eine homogene Farbmischung entsteht, immer eine gewisse Lauflänge des Lichts innerhalb eines Lichtleiters, so dass auch dies innerhalb des größeren Lichtleiters erzielt werden kann, bevor das dann homogene Licht in die entsprechende Lichtleitschicht des flächigen Lichtleiters eingekoppelt wird. Der Lichtleiter größerer Dicke kann dabei mit dem Folienverbund verklebt, verschweißt oder an diesen auch unmittelbar angespritzt sein. Dabei kann dieser Lichtleiter herkömmlich ausgebildet sein, also beispielsweise aus einem einzigen Material, wie beispielsweise Polycarbonat, welches von einem Luftspalt umgeben ist, um so die lichtleitenden Eigenschaften, nämlich eine Totalreflexion an den Grenzflächen zwischen dem Material des Lichtleiters und der Luft zu erreichen. Alternativ dazu kann es auch vorgesehen sein, dass dieser Lichtleiter größerer Dicke mit einer Beschichtung aus einem Material mit niedrigerem Brechungsindex umgeben ist. Dieses Material kann beispielsweise wiederum eine Folie aus PMMA oder dergleichen sein, so dass prinzipiell ein Aufbau des Lichtleiters größerer Dicke in der aus dem eingangs genannten Stand der Technik in Form der DE 10 2019 001 333 A1 vorgesehen werden kann. Auch alternative Beschichtungen, beispielsweise durch Lacke oder dergleichen sind natürlich denkbar.
  • Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zierteils kann es nun außerdem vorsehen, dass der flächige Lichtleiter mit einem Träger und einem Dekor durch Koextrudieren, Kalandrieren und/oder Hinterspritzen verbunden ist. Dieser Aufbau aus Träger, Dekor und flächigem Lichtleiter kann dann an den nicht-lichtleitenden Oberflächenabschnitt und die Lichtquelle angespritzt sein oder diese können umgekehrt an den Aufbau angespritzt sein. Alles in allem entsteht so ein außerordentlich kompaktes und effizientes Zierteil, insbesondere wenn der flächige Lichtleiter als der oben beschriebene Folienverbund ausgestaltet ist. Innerhalb des Lichtleiters sind die Bauteile dann sehr einfach und effizient miteinander verbunden, so dass auch über eine längere Einsatzdauer, wenn das Zierteil beispielsweise in einem Fahrzeug eingesetzt wird, trotz auftretender Vibrationen und in einem Fahrzeug unvermeidlichen Bewegungen von Teilen gegeneinander ein stabiler Aufbau vorliegt, welcher nicht knarzt und bei welchem einzelne Teile nicht gegeneinander schlagen können.
  • Der erfindungsgemäße flächige Lichtleiter, das erfindungsgemäße Leuchtelement sowie das erfindungsgemäße Zierteil bieten weitere Vorteile und Ausgestaltungen, welche sich insbesondere auch aus den Ausführungsbeispielen ergeben, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine prinzipielle Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines flächigen Lichtleiters;
    • 2 einen prinzipmäßigen Schnitt durch ein mögliches Zierteil gemäß der Erfindung mit einer ersten Ausführungsform eines Leuchtelements;
    • 3 einen prinzipmäßigen Schnitt durch ein mögliches Zierteil gemäß der Erfindung mit einer weiteren Ausführungsform eines Leuchtelements; und
    • 4 verschiedene Möglichkeiten der Anbindung der Leuchtmittel an einen Lichtleiter.
  • In der Darstellung der 1 ist ein möglicher Aufbau eines flächigen Lichtleiters 1 aus einem Folienverbund 2 prinzipiell dargestellt. Der Folienverbund 2 besteht aus wenigstens drei Folien. Eine zentrale Lichtleitschicht ist als Lichtleitfolie 3 ausgebildet. Sie wird beispielsweise als Polycarbonatfolie realisiert. Einschlossen ist diese Lichtleitfolie 3 von zwei Folien 4, 5 mit einem geringeren Brechungsindex als der der Lichtleitfolie 3. Die beiden Folien 4, 5 können beispielsweise aus PMMA (Polymethylmethacrylat) hergestellt sein. Eine dieser beiden Folien, hier in der Darstellung der 1 die Folie 5, weist außerdem mit 6 bezeichnete Auskopplungsstrukturen innerhalb der Folie 5 auf. Diese Auskopplungsstrukturen 6 können beispielsweise durch eine angeschliffene Oberfläche, durch über eine Laserbearbeitung eingebrachte Strukturen, über durch Siebdruck aufgedruckte Strukturen oder dergleichen realisiert werden. Sie können insbesondere an eine spätere Krümmung oder dergleichen des flächigen Lichtleiters 1 angepasst werden um unabhängig von der dreidimensionalen geometrischen Ausgestaltung des späteren Aufbaus eine gleichmäßige und homogene Lichtauskopplung zu erreichen. Die Richtung, in der das Licht ausgekoppelt wird, ist dabei in der Darstellung der 1 oben, so dass also hier von oben entsprechend der Blickrichtung B auf den flächigen Lichtleiter 1 geschaut wird.
  • Dieser hier beschriebene Aufbau aus den drei Folien 3, 4, 5 reicht für den eigentlichen Folienverbund 2 des flächigen Lichtleiters 1 vollständig aus. Je nach Weiterverarbeitung kann dieser Aufbau mit angespritzten Dekorschichten, angespritzten Trägerschichten oder dergleichen realisiert werden. Insbesondere kann der Aufbau auch in ein entsprechendes Spritzgusswerkzeug eingelegt und dreidimensional geformt werden, bevor er durch das Hinterspritzen mit einer Trägerschicht und/oder dem Auftrag einer Dekorschicht auf der aus der Blickrichtung B oberen Oberfläche komplettiert und in der durch das Werkzeug vorgegebenen Form ausgehärtet wird.
  • Unabhängig davon ist es möglich, zusätzlich zu den drei genannten Schichten 3, 4, 5 zwei Schutzschichten 7 beispielsweise in Form dünner Polycarbonatfolien in den Folienverbund 3 mit zu integrieren. Diese optionale Ausgestaltung ist in der Darstellung der 1 zu erkennen, wobei wie erwähnt die beiden Schutzfolien 7 auch entfallen könnten. Je nach Aufbau kann auch nur eine der beiden Schutzfolien 7 vorgesehen sein, beispielsweise lediglich die auf der Sichtseite, wenn auf der gegenüberliegenden Seite ein Träger angespritzt wird.
  • Anders als bei einem rein durch Spritzgießen des Lichtleiters herstellbaren Aufbau, beispielsweise dem im eingangs genannten Stand der Technik genannten Aufbau, bei welchem der Lichtleiter zwischen zwei PMMA-Folien eingespritzt wird, ist es hier möglich, den gesamten Folienverbund 3 durch Koextrudieren herzustellen und diesen damit sehr viel dünner auszugestalten. Der in 1 exemplarisch dargestellte Folienverbund 3 weist dabei in der Praxis eine Dicke von weniger als 1 mm auf. Durch einen Verzicht auf einen oder beide Schutzschichten 7 lässt sich der Aufbau noch weiter in seiner Dicke verringern, so dass beispielsweise ein funktionaler flächiger Lichtleiter aus den drei Folien 3, 4, 5 mit einer Schichtdicke von ca. 0,5 mm realisierbar ist. Dabei ist die eingeschlossene Lichtleitschicht der Lichtleitfolie 3 etwas dicker als die jeweilige Schichtdicke der benachbarten PMMA-Folien 4, 5, wie es in der Darstellung der 2 auch in etwa maßstäblich angedeutet ist.
  • Prinzipiell ist eine Lichteinkopplung von der Stirnseite her in einen solchen Folienverbund 2 denkbar. In der Praxis ist dies jedoch sehr schwierig, da auch kleine Leuchtmittel wie Mikro-LEDs eine gewisse Größe und Breite aufweisen und da sie ihr Licht insbesondere in einem Winkel von typischerweise ca. 120° abstrahlen. Bei einer direkten Anbindung an die Stirnseite des Folienverbunds 2 ginge daher ein nicht unerheblicher Teil des Lichts verloren.
  • Bevorzugt kann deshalb der Folienverbund 2 des flächigen Lichtleiters 1 mit einem Einkopplungslichtleiter 8 mit größerer Dicke kombiniert werden. Dies ist in der nachfolgenden Darstellung der 2 prinzipiell gezeigt. Der dort gezeigte Aufbau umfasst ein Zierteil 10, welches einem flächigen Lichtleiter 1 aufweist. Dieser ist durch den Folienverbund 2, insbesondere mit den drei Folien 3, 4, 5 aufgebaut, wobei in der Darstellung der 2 von diesen Folienverbund 2 lediglich die mit 6 bezeichneten Auskopplungsstrukturen nochmal dargestellt sind, um die Ausrichtung des Folienverbunds 2 des flächigen Lichtleiters 1 in der Darstellung der 2 erkennbar zu machen. Die Lichtrichtung ist hier nach oben gerichtet, die Blickrichtung B dementsprechend von oben nach unten auf das Zierteil 10. Dieses besteht aus einem Kunststoffträger 11 sowie einer Dekoplatte, beispielsweise aus Polycarbonat, Holz, Aluminium oder dergleichen. Diese wird von dem durch den flächigen Lichtleiter 1 entgegen der Blickrichtung B ausgekoppelten Licht hinterleuchtet. An den für das Licht durchlässigen Oberflächenabschnitt 12 schließt sich außerdem ein undurchsichtiger Oberflächenabschnitt an, welcher hier mit 13 bezeichnet und entsprechend veränderter Schraffur dargestellt ist. Dieser Abschnitt 13 ist für Licht nicht durchlässig und verbirgt daher aus der Blickrichtung B gesehen die in der Blickrichtung B hinter ihm liegenden Bauteile. Dies sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Einkoppellichtleiter 8 mit der größeren Dicke, welcher als konventioneller Lichtleiter ausgebildet ist und dementsprechende Auskopplungsstrukturen 9 in an sich bekannter Art und Weise aufweist. Dieser Auskopplungslichtleiter kann beispielsweise an den Folienverbund 2 des flächigen Lichtleiters 1 angespritzt realisiert sein, um so Licht, welches in den Lichtleiter 8 über später noch gezeigte Leuchtmittel eingekoppelt wird, in den flächigen Lichtleiter weiterzugeben. Aus der Blickrichtung B liegt der Aufbau des Lichtleiters 8 und seiner Verbindung mit dem Folienverbund 2 dabei unterhalb des nicht-lichtdurchlässigen Oberflächenbereichs, so dass die Einkopplung des Lichts und die Weitergabe nicht durch den lichtdurchlässigen Abschnitt 12 der Dekoplatte hindurch sichtbar sind. Das Zierteil 10 kann also mit einer homogenen Beleuchtung seines aktiv beleuchteten Oberflächenabschnitts 12 durch den Folienverbund 2 des flächigen Lichtleiters 1 realisiert werden, ohne dass die typischerweise inhomogener beleuchteten Bereich der Lichteinkopplungsstelle sichtbar werden.
  • Der konventionelle Lichtleiter 8 dient dabei zum Sammeln des Lichts der einzelnen Leuchtmittel und kann durch seine größere Dicke das Licht dieser Leuchtmittel sehr gut sammeln, so dass ein Großteil des Lichts in den konventionellen Lichtleiter 8 und über diesen in den flächigen Lichtleiter 1 gelangt. Außerdem können verschiedenfarbige Leuchtmittel oder Leuchtmittel, welche in der Lage sind, verschiedene Farben zu erzeugen, beispielsweise RGB-LEDs eingesetzt werden. Durch die Größe des konventionellen Lichtleiters 8 besteht ein ausreichender Laufweg des Lichts, so dass die Farben sich ausreichend mischen und eine homogene Lichtfarbe im Bereich des flächigen Lichtleiters 1 anlangt.
  • Der konventionelle Lichtleiter 8 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel von Luft umgeben, so dass seine Ausgestaltung aus einem Material, beispielsweise aus Polycarbonat ausreichend ist. Die ihn umgebende Luft bildet dann die Umgebung mit einem niedrigeren Brechungsindex als dem des Polycarbonats, so dass die lichtleitende Wirkung entsprechend erzielt und das Licht weitgehend vollständig in den Folienverbund 2 des flächigen Lichtleiters 1 eingekoppelt werden kann.
  • Eine alternative Ausgestaltung ist in der Darstellung der 3 zu erkennen. Diese entspricht weitgehend der in 2 gezeigten Darstellung. Dabei ist es jedoch so, dass der konventionelle Lichtleiter 8 an den Aufbau des Folienverbunds 2 einerseits und an den Aufbau des Zierteils 10 andererseits angespritzt ausgebildet ist. Hier ist der Aufbau beispielsweise mit dem für Licht nicht durchlässigen Oberflächenabschnitt 13 verspritzt ausgebildet. Um die Eigenschaft eines Lichtleiters in einem solchen angespritzten oder insbesondere vollständig eingespritzten Aufbau, bei welchem auch der Kunststoffträger 11 den konventionellen Lichtleiter 8 noch umgibt, was hier ebenso denkbar wäre, zu gewährleisten, muss der konventionelle Lichtleiter 8 dabei mit einer entsprechenden Beschichtung aus einem niederbrechenden Material versehen sein. Er kann beispielsweise mit einer Folie aus PMMA umgeben sein oder mit einem entsprechenden Lack mit niederbrechenden Eigenschaften beschichtet werden.
  • Ansonsten gilt für den in 3 gezeigten Aufbau das im Rahmen der 2 bereits Beschriebene analog.
  • In der Darstellung der 4 sind nun abschließend drei verschiedene Möglichkeiten zum Einkoppeln von Licht in den konventionellen Lichtleiter 8 gezeigt. In der Darstellung der 4a werden mehrere Leuchtmittel 14, hier RGB-LEDs mechanisch an den Aufbau des Lichtleiters angekoppelt, um diesen entsprechend flächig mit Licht zu versorgen und das Licht gemäß dem eingezeichneten und mit 15 bezeichneten Pfeil weiterzugeben, insbesondere an den angespritzten Folienverbund 2.
  • In der Darstellung der 4b ist ein alternativer Aufbau gezeigt. Anstelle von mehreren kleinen Leuchtmitteln 14, wie in der Darstellung der 4a sind hier zwei größere Leuchtmittel 16 jeweils an den Stirnseiten des konventionellen Lichtleiters 8 angeordnet und koppeln das Licht ein. Über hier nicht dargestellte Auskopplungsstrukturen lässt sich das Licht dann beispielsweise nach oben oder nach unten bzw. auf den Betrachter zu oder von diesem weg aus dem konventionellen Lichtleiter 8 auskoppeln.
  • In der Darstellung der 4c ist außerdem eine weitere Variante des konventionellen Lichtleiters 8 zu erkennen. Die Leuchtmittel 14 sind hier wieder als kleinere LEDs als in der Darstellung der 4b ausgeführt. Anders als in den bisherigen Figuren sind sie direkt in das Material des Lichtleiters 8, also beispielsweise in das Polycarbonat eingespritzt. Selbstverständlich wäre dieser Aufbau auch mit größeren Leuchtmitteln im Bereich der Stirnseiten ergänzend oder alternativ zu dem hier dargestellten Aufbau denkbar. Ebenso ließe sich die Lichteinkopplung der 4a und 4b miteinander kombinieren. Daneben wäre es auch denkbar, Licht einerseits über eingespritzte Leuchtmittel 14, 16 und andererseits ergänzend dazu über weitere lediglich angekoppelte Leuchtmittel 14, 16 in den konventionellen Lichtleiter 8 entsprechend anzukoppeln.

Claims (6)

  1. Zierteil (10) mit einem flächigen Lichtleiter (1) zur aktiven Beleuchtung eines Oberflächenabschnitts (12) und mit wenigstens einer stirnseitig zu dem flächigen Lichtleiter (1) angeordneten Lichtquelle, wobei der flächige Lichtleiter (1) wenigstens drei Schichten (3, 4, 5, 7) aufweist, wobei zwei als Folien (4) ausgebildete Schichten einen geringeren Brechungsindex als eine dazwischen angeordnete Lichtleitschicht (3) aufweisen, wobei eine der Folien (4) Auskopplungsstrukturen (6) für das Licht aufweist, und wobei die Schichten (3, 4, 5, 7) einen Folienverbund (2) ausbilden, in welchem die Lichtleitschicht (3) als Folie (3) ausgebildet ist, wobei die Lichtquelle wenigstens ein mittelbar mit dem flächigen Lichtleiter (1) verbundenes Leuchtmittel (14, 16) umfasst, wobei die Lichtquelle in einer Blickrichtung (B) auf das Zierteil (10) verdeckt hinter einem nicht-lichtdurchlässigen Oberflächenabschnitt (13) angeordnet und mit dem flächigen Lichtleiter (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien (3, 4, 5, 7) koextrudiert sind, und dass die Lichtquelle durch einen Einkopplungslichtleiter (8) mit wenigstens einem integrierten Leuchtmittel (14, 16) ausgebildet ist.
  2. Zierteil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienverbund (2) eine Dicke von weniger als 1 mm aufweist.
  3. Zierteil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienverbund (2) an einer oder an beiden Oberflächen mit einer Schutzschicht, insbesondere einer Schutzfolie (7) versehen ist.
  4. Zierteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleiter (1) und der Einkopplungslichtleiter (8) ein Leuchtelement aus dem flächigen Lichtleiter (1) sowie einen mit dem Folienverbund (2) gekoppelten Lichtleiter (8) größerer Dicke ausbilden.
  5. Zierteil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (8) größerer Dicke mit dem Folienverbund (2) verklebt, verschweißt oder an diesen angespritzt ist.
  6. Zierteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleiter (1) mit einem Träger (11) und einem Dekor (12) durch Koextrudieren, Kalandrieren und/oder Hinterspritzen verbunden ist, wobei dieser Aufbau mit flächigen Lichtleiter (1), dem Träger (11) und dem lichtdurchlässigen Dekor (12) an den nicht-lichtdurchlässigen Oberflächenabschnitt (13) und die Lichtquelle angespritzt ist oder diese an den Aufbau angespritzt sind.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022125441A1 (de) 2022-10-01 2024-04-04 polyscale GmbH & Co. KG Optische Einheit zum Abstrahlen von Licht und Verfahren zur Herstellung einer optischen Einheit

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060002675A1 (en) 2004-07-01 2006-01-05 Lg Electronics Inc. Light guide plate for surface light-emitting device and method of manufacturing the same
US20070133935A1 (en) 2002-12-09 2007-06-14 Eran Fine Flexible optical device
WO2007077099A1 (en) 2006-01-06 2007-07-12 Pilkington Automotive Deutschland Gmbh Vehicle glazing with light-guiding assembly
EP2157366A1 (de) 2008-08-21 2010-02-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lichtleiterbaugruppe
DE102013021600A1 (de) 2013-12-20 2014-08-14 Daimler Ag Flächenleuchte
DE102013010163A1 (de) 2013-06-19 2014-12-24 Webasto SE Anordnung zum Verschließen einer Öffnung eines Fahrzeugs mit einer Scheibe und einer Lichtleiterfolie
DE102014112470A1 (de) 2014-08-29 2016-03-03 Lisa Dräxlmaier GmbH Ausstattungsteil mit leuchtender sichtseite
DE102014006490B4 (de) 2014-05-06 2016-04-07 Lisa Dräxlmaier GmbH Flächiges Beleuchtungselement für die lnnenausstattung eines Fahrzeugs
DE102019001333A1 (de) 2019-02-25 2020-01-09 Daimler Ag Beleuchtungsvorrichtung
DE102019202804A1 (de) 2019-03-01 2020-09-03 Benecke-Kaliko Ag Beschichtungsmaterial aus Kunststoff
DE102019112889A1 (de) 2019-05-16 2020-11-19 Webasto SE Fahrzeugscheibe mit Lichtleiterfolie
US20210055567A1 (en) 2019-08-21 2021-02-25 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Laser illumination system with closely spaced beams

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6424428B2 (ja) * 2012-10-26 2018-11-21 三菱ケミカル株式会社 導光体、導光体の製造方法、光シャッター及び面光源装置
KR102397362B1 (ko) * 2015-05-28 2022-05-20 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 이를 포함하는 차량용램프
EP3631291B1 (de) 2017-05-30 2021-11-17 Temicon GmbH Dekor-lichtleiter-element
CN114286764A (zh) * 2019-08-30 2022-04-05 匹兹堡玻璃工厂有限责任公司 光导玻璃窗

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070133935A1 (en) 2002-12-09 2007-06-14 Eran Fine Flexible optical device
US20060002675A1 (en) 2004-07-01 2006-01-05 Lg Electronics Inc. Light guide plate for surface light-emitting device and method of manufacturing the same
WO2007077099A1 (en) 2006-01-06 2007-07-12 Pilkington Automotive Deutschland Gmbh Vehicle glazing with light-guiding assembly
EP2157366A1 (de) 2008-08-21 2010-02-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lichtleiterbaugruppe
DE102013010163A1 (de) 2013-06-19 2014-12-24 Webasto SE Anordnung zum Verschließen einer Öffnung eines Fahrzeugs mit einer Scheibe und einer Lichtleiterfolie
DE102013021600A1 (de) 2013-12-20 2014-08-14 Daimler Ag Flächenleuchte
DE102014006490B4 (de) 2014-05-06 2016-04-07 Lisa Dräxlmaier GmbH Flächiges Beleuchtungselement für die lnnenausstattung eines Fahrzeugs
DE102014112470A1 (de) 2014-08-29 2016-03-03 Lisa Dräxlmaier GmbH Ausstattungsteil mit leuchtender sichtseite
DE102019001333A1 (de) 2019-02-25 2020-01-09 Daimler Ag Beleuchtungsvorrichtung
DE102019202804A1 (de) 2019-03-01 2020-09-03 Benecke-Kaliko Ag Beschichtungsmaterial aus Kunststoff
DE102019112889A1 (de) 2019-05-16 2020-11-19 Webasto SE Fahrzeugscheibe mit Lichtleiterfolie
US20210055567A1 (en) 2019-08-21 2021-02-25 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Laser illumination system with closely spaced beams

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DE102021001512A1 (de) 2022-09-29

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