DE202006005427U1

DE202006005427U1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202006005427U1
Application number: DE202006005427U
Authority: DE
Original assignee: Emde, Thomas
Current assignee: EMDE, THOMAS, DE
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: WO2007115737A1

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung umfassend wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise eine Anzahl von Leuchtmitteln, und wenigstens eine mindestens teilweise oder bereichsweise transparente Lichtaustrittsplatte über deren Fläche ein Lichtaustritt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass als Leuchtmittel wenigstens eine organische Leuchtdiode (OLED) dient, vorzugsweise eine Anzahl OLEDs, welches) in die Lichtaustrittsplatte integriert ist (sind) bzw. Bestandteil der Lichtaustrittsplatte (15) ist (sind) und dass die Beleuchtungsvorrichtung wenigstens ein Solarelement (18) umfasst, welches die aufgenommene Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, die dann zur Speisung der Leuchtmittel dient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung umfassend wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise eine Anzahl von Leuchtmitteln, und wenigstens eine mindestens teilweise transparente Lichtaustrittsplatte über deren Fläche ein Lichtaustritt erfolgt.
Die DE 102005002783 A1 beschreibt eine beleuchtete Fliese zur Anbringung an einer Befestigungsfläche mit einer als Leuchtmittelträger dienenden Trägerplatte und Abstandhaltern, die zwischen dieser Trägerplatte und der zu dieser parallelen Fliesenplatte angeordnet sind und eine Art umlaufenden Rahmen bilden. Die auf der Trägerplatte angeordneten Leuchtmittel, zum Beispiel Leuchtdioden, strahlen Ihr Licht auf die Unterseite der aus einem durchsichtigen Material wie beispielsweise Glas bestehenden Fliesenplatte, so dass das Licht durch diese Fliesenplatte hindurch fällt. Diese Fliesenplatte kann zum Beispiel durch Sandstrahlen mattiert sein, um eine gleichmäßige Lichtstreuung des durchfallenden Lichts zu erzielen.
Die Druckschrift EP 1469141 A1 beschreibt eine Fliese mit einer Beleuchtungseinrichtung, bei der in eine Ausnehmung der Fliesenplatte ein Leuchtmittel, beispielsweise eine Leuchtdiode, eingesetzt wird. Um die Leuchtdiode gegen Feuchtigkeit zu schützen, wird die Ausnehmung oberseitig durch ein transparentes Abdeckelement abgedeckt. Der Lichtaustritt erfolgt hier somit nicht über die gesamte Fläche der nicht transparenten keramischen Fliesenplatte, sondern nur in den Bereichen, in denen sich eine Ausnehmung mit dem darin angeordneten Leuchtmittel befindet. Bei einer Variante ist die Fliese zweischichtig ausgebildet, wobei das Leuchtmittel wiederum in einer Ausnehmung einer unteren Fliesenplatte angeordnet ist, diese aber oberseitig durch eine transparente Abdeckplatte abgedeckt ist, die auch die Funktion hat, das aus der Öffnung der Ausnehmung nach oben austretende Licht durch Streuung über einen größeren Bereich zu verteilen.
Das Gebrauchsmuster DE 202004001644 U beschreibt Leuchtsteine, die in flacher Bauform als Fliesen einsetzbar sind. Die Leuchtsteine weisen ein Oberteil aus einer Glasplatte mit einer strukturierten Oberfläche auf, die matt, mit mattierten Bereichen oder Musterungen versehen sein kann, die dekorative oder optische Effekte wie zum Beispiel Streulicht erzeugen, wobei die Glasplatte klar oder auch farbig sein kann. Die Glasplatte hat rückseitig eine Ausnehmung, in die ein Leuchtkopf mit einem Leuchtmittel eingesetzt wird. In dem Leuchtkopf ist zum Beispiel eine Leuchtdiode untergebracht. Auch hier wird nur ein bereichsweiser Lichtaustritt zur Oberseite des Leuchtsteins hin erzielt, dort, wo sich ein Leuchtkopf befindet.
Die Deutsche Offenlegungsschrift DE 10064703 A1 beschreibt ein sandwichartiges Plattenelement, welches als Fliese verwendbar und mit Leuchtmitteln ausgestattet ist. Das sandwichartige Plattenelement umfasst zwei voneinander beabstandete Platten, die über eine Rahmenkonstruktion eingefasst sind. Das Licht wird hier von den Leuchtmitteln, zum Beispiel Leuchtdioden, in den Zwischenraum zwischen den beiden Platten eingestrahlt, jedoch nicht in eine der Platten selbst. Die eine der beiden Platten ist lichtdurchlässig und wirkt lichtstreuend, während die zweite Platte beispielsweise aus einem keramischen Material besteht. Die Rückseite der lichtundurchlässigen Platte kann wie bei einer Fliese auf eine ebene Oberfläche geklebt werden. Dadurch, dass zwischen den beiden Platten ein Zwischenraum notwendig ist, in den das Leuchtmittel einstrahlt, wird die Bauhöhe der Beleuchtungsvorrichtung erhöht.
Aus der EP 1106915 B1 ist eine Anordnung von Licht abstrahlenden plattenförmigen Elementen bekannt, bei der wenigstens einem plattenförmigen Element wenigstens ein Leuchtmittel, insbesondere Leuchtdioden zugeordnet sind, welche von der Stirnseite her Licht in das plattenförmige Element hinein abstrahlen, wobei dieses Licht als Streulicht im rechten Winkel zur Einstrahlrichtung abgegeben wird. Licht abstrahlende plattenförmige Elemente der vorgenannten Art eignen sich insbesondere zur Erstellung von beleuchteten Fassaden an Gebäuden, denn zum einen wird bereits eine vergleichsweise flache Bauform der Beleuchtungseinrichtung erzielt und zum anderen ist es möglich, dass bei ausgeschalteten Leuchtmitteln Licht Tageslicht durch das teilweise transparente plattenförmige Fassadenelement in das Gebäudeinnere fällt, so dass das beleuchtbare Fassadenelement außerdem quasi die Funktion eines Fensters erfüllt. Nachteilig an einer solchen bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist jedoch, dass die Leuchtmittel eine Stromversorgung benötigen und daher im Bereich einer Fassade eine teils recht aufwändige Kabelverlegung erforderlich ist. Weiterhin sind Leuchten in einem Fassadenbereich erheblichen klimatischen Einflüssen wie Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen ausgesetzt, so dass die als Leuchtmittel verwendeten LEDs durch Gehäuse und andere Einrichtungen geschützt werden müssen, was zu einem nicht unerheblichen Aufwand bei der Fertigung führt. Zur Abdeckung der stirnseitig an den plattenförmigen Elementen angeordneten LEDs werden außerdem Rahmen oder Profile benötigt, wodurch ein Teil der verfügbaren beleuchtbaren Fläche der Licht abstrahlenden Platten verloren geht.
Die EP 1366265 B1 beschreibt Fensterelemente mit mindestens zeitweise lichtdurchlässigen plattenförmigen Elementen, die einerseits beleuchtbar sind und andererseits eine zur Bildwiedergabe bestimmte Fläche (Display) aufweisen, wobei Licht emittierende Dioden, insbesondere organische Leuchtdioden (OLED) sowohl für die Bildwiedergabe als auch für die Beleuchtung verwendet werden. Bei ausgeschalteten Leuchtmitteln ist teilweise eine Durchsicht durch die plattenförmigen Elemente möglich. Auch bei diesen als Bildschirm verwendbaren Fensterelementen besteht ein Nachteil darin, dass die Leuchtmittel eine elektrische Versorgung benötigen und somit für das Fensterelement insgesamt eine Kabelzuführung erforderlich ist, wodurch sich Einschränkungen hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten ergeben.
Aus der DE 197 55 658 A1 ist eine Deckenpendelleuchte mit einem flachen scheibenförmigen Lichtleiter bekannt, bei der das Leuchtmittel Licht in die Stirnseite des Lichtleiters einspeist, welches dann über dessen Fläche abgegeben wird, wobei der Lichtausgang an der unteren Breitseite der Leuchte erfolgt. Im Bereich des plattenförmigen Lichtleiters ist diese bekannte Leuchte zwar vergleichsweise flach. Da als Leuchtmittel jedoch herkömmliche Leuchtstoffröhren verwendet werden, denen zudem Reflektoren zugeordnet sind, ist die Bauhöhe der Leuchte in den Randbereichen größer. Außerdem benötigen die Leuchtstofflampen Vorschaltgeräte, die ebenfalls einen erheblichen Platzbedarf haben, der die Bauhöhe der Leuchte bestimmt. Schließlich ist auch hier eine Kabelzuführung für die elektrische Versorgung der Leuchte notwendig.
Hier setzt die vorliegende Erfindung ein. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung von möglichst flacher Bauart mit geringer Einbautiefe zur Verfügung zu stellen, die neben der Beleuchtungsfunktion auch eine Verwendung der Lichtaustrittsfläche als Bildschirm ermöglicht und die ohne eine externe Stromzuführung auskommt.
Weiterhin wird erfindungsgemäß bevorzugt angestrebt, dass eine solche Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtaustrittsfläche aufweist, deren Fläche für die Lichtabgabe weitgehend vollständig zur Verfügung steht und dass die zuvor genannten durch die Verwendung herkömmlicher Leuchtmittel bedingten konstruktiven Nachteile vermieden werden.
Die Lösung der Aufgabe liefert eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als Leuchtmittel wenigstens eine organische Leuchtdiode (OLED) dient, vorzugsweise eine Anzahl OLEDs, welche in die Lichtaustrittsplatte integriert ist (sind) bzw. Bestandteil der Lichtaustrittsplatte ist (sind) und dass die Beleuchtungsvorrichtung wenigstens ein Solarelement umfasst, welches die aufgenommene Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, die dann zur Speisung der Leuchtmittel dient.
Die Lichtaustrittsplatte selbst, die vorzugsweise aus Glas oder Kunststoffglas besteht, kann im Prinzip eine einfache Platte sein, die beispielsweise im Inneren in einem bestimmten Bereich oder in einer dafür vorgesehenen Schicht die organischen Leuchtdioden enthält. Allein die Lichtaustrittsplatte bildet damit den wesentlichen Teil der Beleuchtungsvorrichtung oder sogar die Beleuchtungsvorrichtung insgesamt und man benötigt bei dieser Variante keine zusätzlichen Applikationen oder Installationen für die Leuchtmittel, wie zum Beispiel Gehäuse, Reflektoren, Abdeckungen, Rahmen, Abstandshalter oder andere Einrichtungen, die die Bauhöhe der Beleuchtungsvorrichtung erhöhen würden bzw. die verfügbare Leuchtfläche verringern und/oder den konstruktiven Aufwand erhöhen würden.
Die Leuchtmittel sind in die Lichtaustrittsplatte integriert und dadurch gegen mechanische Belastungen geschützt. Eine aufwändige und teure Isolation zum Schutz der Leuchtmittel gegen Klimaeinflüsse und Feuchtigkeit sowie direkte UV-Einwirkung erübrigt sich, da die organischen Leuchtdioden durch die Lichtaustrittsplatte selbst geschützt werden. Die Leuchtdioden können als Licht emittierende Schicht in eine Glasplatte oder Kunststoffplatte, die die Lichtaustrittsplatte bildet, eingebettet sein. Die Dimensionen der Beleuchtungsvorrichtung lassen sich dadurch verringern, ebenso wie deren Gewicht. Da quasi konstruktionsbedingt eine höhere Schutzart für die Leuchtmittel gegeben ist, wird auch die Herstellung der Leuchte wirtschaftlicher. Die Stabilität der Leuchte wird verbessert, da beispielsweise auch Übergangsbereiche zwischen verschiedenen Materialien, z. B. Glas/Metall, Glas/Kunststoff, Kunststoff/Metall entfallen ebenso wie sonst eventuell erforderliche Fügeprozesse. Die Statik der Beleuchtungsvorrichtung wird insgesamt verbessert und gleichzeitig wird das Herstellungsverfahren vereinfacht und somit kostengünstiger. Ein zusätzliches Gehäuse oder Tragwerk sowie Elemente zur Verstärkung oder Aussteifung können entfallen. Die mechanische Belastbarkeit der Beleuchtungsvorrichtung insgesamt wird nur noch bestimmt durch die Beschaffenheit der Lichtaustrittsplatte.
Anstelle der klassischen OLEDs kommen grundsätzlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Licht emittierende Dioden, die auch für die Bilderzeugung verwendet werden, als Leuchtmittel in Betracht, insbesondere solche, die sich als flache Schichten oder in Form von Folien aufbringen oder einbetten lassen, insbesondere seien hier in nicht abschließender Form aufgezählt, Elektrolumineszenzdisplays (ELD), Plasmadisplays (PDP), Vakuumfluoreszenzdisplays (VFD) oder Feldemissionsdisplays (FED).
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann beispielsweise homogenes Licht, insbesondere weißes Licht abgeben oder aber ebenso gut können die Leuchtmittel über geeignete Steuerungseinrichtungen so gesteuert werden, dass farbiges Licht abgegeben wird. Die Lichtabgabe kann in der Farbe zeitlich verändert werden, wodurch sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten ergeben. Einzelne Leuchtdioden oder Gruppen von Leuchtdioden lassen sich in der Regel mit vergleichsweise einfachen elektronischen Mitteln so ansteuern, dass die Lichtabgabe der Gesamtheit der Leuchtmittel farblich variiert, zum Beispiel durch Verwendung von Gruppen von Leuchtdioden im so genannten RGB-Modus (rot, grün, blau).
Die Lichtaustrittsplatte kann auch mit einer oder mehreren weiteren Platten einen Verbund bilden, beispielsweise mit einer Lichtaustrittsplatte und einer oder mehreren weiteren Platten, die weitere Funktionen übernehmen. Je nach Anwendungszweck kann die Lichtaustrittsplatte beziehungsweise der Plattenverbund aus stabilerem Glas oder Kunststoff bestehen. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann also aus einem sehr festen, chemikalienbeständigen und gut zu reinigenden Material bestehen, wobei die Leuchtmittel in der Lichtaustrittsplatte oder Verbundplatte gegen äußere Einflüsse geschützt sind, ohne dass es weiterer Bauelemente wie beispielsweise eines Gehäuses bedarf.
Die Lichtaustrittsplatte besteht vorzugsweise mindestens teilweise aus Glas oder Kunststoffglas, z.B. Acrylglas und die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann gemäß einer Variante der Erfindung gegebenenfalls transparent oder zumindest transluzent (lichtdurchlässig) sein, sie kann aber auch zumindest in Bereichen bzw. Schichten, die unter der Lichtaustrittsplatte liegen, lichtundurchlässig sein. Diese Varianten ermöglichen es, eine innere Fläche eines Plattenverbunds oder die untere Fläche bei ausgeschaltetem Zustand der Leuchtmittel optisch gleich oder anders erscheinen zu lassen, als bei eingeschalteten Leuchtmitteln. Die genannte innere oder untere Fläche kann dazu optisch gestaltet sein, beispielsweise mit Schrift, Bildern, Ornamenten oder dergleichen versehen sein oder beispielsweise eine Beschichtung aufweisen oder mit einer Folie oder mit einer weiteren Platte versehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind Steuereinrichtungen vorgesehen, mittels derer eine Farbsteuerung der Leuchtmittel möglich ist, die Beleuchtung kann aber auch monochrom sein.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung eignet sich sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich.
Für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kommen die verschiedensten Verwendungsformen in Betracht, beispielsweise als Deckenpendelleuchte, Wandleuchte, Deckenleuchte, Bodenleuchte, Stehleuchte, Wandelement, Deckenelement, Glasdach, Fassadenelement, Straßenleuchte, Gartenleuchte. Diese kann aber auch zum Beispiel als dekoratives Beleuchtungselement dienen, zum Beispiel als kabellose Schreibtischleuchte.
Ein weiterer Vorteil gegenüber vielen herkömmlichen Leuchten besteht darin, dass bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in der Regel kein Rahmen erforderlich ist, der sonst einen erheblichen Teil der Oberflächenseite der Lichtaustrittsplatte in Anspruch nimmt. Daher ist eine weitgehend ganzflächige Lichtabgabe möglich. Aus den zuvor genannten Gründen erübrigen sich weitere bisher notwendige Bauelemente und es sind keine hinter der Lichtaustrittsplatte angeordnete Platz raubende Leuchtmittel vorgesehen, wodurch sich auch eine sehr geringe Einbautiefe erzielen lässt. Bei den vorbekannten Leuchten mit hinterleuchteten Lichtaustrittsplatten ergibt sich dagegen eine größere Bauhöhe und somit Einbautiefe der Leuchte bereits dadurch, dass das Leuchtmittel hinter der Lichtaustrittsplatte angeordnet ist. Der gleiche Nachteil gilt für Sandwichplatten, bei denen das Licht in einen Zwischenraum zwischen zwei Platten eingespeist wird.
Gemäß einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung ist vorgesehen, dass die Stromversorgung der Leuchtmittel mittels wenigstens eines in die Beleuchtungsvorrichtung integrierten Solarelements erfolgt. Der Ausdruck „in die Beleuchtungsvorrichtung integriertes Solarelement" ist so zu verstehen, dass sich entweder wenigstens ein Solarelement in der Lichtaustrittsplatte befindet, insbesondere, wenn diese eine mehrschichtige Verbundplatte ist, oder dass sich wenigstens ein Solarelement auf oder an oder hinter der Lichtaustrittsplatte befindet, insbesondere auf der Rückseite der Lichtaustrittsplatte. Die Lichtaustrittsplatte sollte mindestens bereichsweise so lichtdurchlässig sein, dass das Licht, entweder natürliches Tageslicht oder Kunstlicht, durch diese Lichtaustrittsplatte hindurch auf das Solarelement fallen kann, so dass letzteres in ausreichendem Masse Strom erzeugen kann. Die auf diese Weise erzeugte elektrische Energie wird zur Speisung der Leuchtmittel verwendet, wenn diese eingeschaltet werden, um die Lichtaustrittsplatte zu beleuchten. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit erreicht, dass die sonst notwendige Kabelzuführung entfällt.
Es sind bereits Licht emittierende Dioden, insbesondere OLEDs bekannt, die weitgehend transparent sind, so dass bei ausgeschaltetem Leuchtmittel ausreichend Licht von der Frontseite her durch die Lichtaustrittsplatte hindurch auf die Solarelemente fallen kann, wenn diese in einem von der Frontseite aus betrachtet hinter den Leuchtmitteln liegenden Bereich, zum Beispiel einer entsprechenden Schicht liegen. Auch zumindest teilweise transparente Solarelemente sind bekannt, so dass auch ein Lichteinfall beziehungsweise eine Durchsicht durch diese hindurch möglich ist und man hinter den Solarelementen noch beispielsweise eine Schicht mit Dekorelementen, Informationen, Schrift, Bildern, Symbolen oder dergleichen anordnen kann, die dann bei ausgeschalteten Leuchtmitteln durch die Lichtaustrittsplatte hindurch beziehungsweise durch vordere Schichten dieser Platte hindurch sichtbar bleiben.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann neben der herkömmlichen Leuchtenfunktion ohne weitere zusätzliche Einrichtungen in zweiter Funktion als Display (Bildschirm oder Bildschirmelement) für statische oder bewegte Bilder dienen. Man kann also eine Leuchte bei eingeschalteten Leuchtdioden als Bildschirm benutzen, zum Beispiel eine in einem Verbund mit weiteren Leuchten angeordnete Wand- oder auch Deckenleuchte oder auch eine einzelne erfindungsgemäße Leuchte, die als Bildschirm dient und zusätzlich transportabel sein kann, im Gegensatz zu der installierten ortsfesten Leuchte im erstgenannten Fall. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann auch als ortsfester oder mobiler Informationsträger dienen. Der besondere Vorteil bei dieser möglichen Verwendungsform liegt darin, dass die Beleuchtungsvorrichtung gleichzeitig eine Raumbeleuchtung und einen Bildschirm oder Informationsträger ersetzt, je nachdem welche Funktion angesteuert wird. Dabei ist durch die Solarelemente zusätzlich noch die völlige Unabhängigkeit von Fremdenergie gegeben, wodurch sich vielfältigere Einsatzmöglichkeiten und eine wesentlich einfachere Installation ergeben.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass nicht nur bei ausgeschalteten Leuchtmitteln eine Erzeugung von Strom dadurch erfolgt, dass natürliches Licht oder Kunstlicht durch die Lichtaustrittsplatte hindurch auf die Solarelemente fällt und diese Energie aufnehmen, sondern dass auch bei eingeschalteten Leuchtmitteln ein Teil des Lichts der Leuchtmittel in der mindestens teilweise transparenten Licht erzeugenden Schicht zur Rückseite hin abgegeben wird und somit ebenfalls auf die Solarelemente fällt. Ein Teil der von den Leuchtmitteln abgegebenen Lichtenergie kann also in den Solarelementen aufgenommen und als elektrische Energie wieder gespeichert werden, wodurch man eine Minimierung des Energieverbrauchs erzielt.
Wenn die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung als Verbundplatte ausgebildet ist, kann diese mindestens eine erste Platte oder Schicht umfassen, die an der Lichtaustrittsseite angeordnet ist und vorzugsweise aus Glas oder Kunststoffglas besteht und die die Funktion der Lichtaustrittsfläche erfüllt sowie eine gewisse Schutzfunktion gegenüber einer darunter liegenden möglicherweise empfindlicheren Licht emittierenden Schicht übernimmt. Darauf kann mindestens eine zweite Schicht oder Platte folgen, die die Leuchtmittel (OLEDs) enthält und als Licht emittierende Schicht dient. Diese Schicht kann gegenüber der ersten Schicht oder Platte beziehungsweise gegenüber der gesamten Materialstärke der Beleuchtungsvorrichtung eine vergleichsweise geringe Schichtstärke aufweisen. In Schichtdickenrichtung daran anschließend weist die Verbundplatte dann vorzugsweise mindestens eine die Lichtenergie aufnehmende Schicht oder Platte mit Solarelementen auf. Es ergibt sich damit ein mindestens dreischichtiger Aufbau aus Lichtaustrittsplatte, Licht emittierender Schicht und Energie erzeugender Schicht. Prinzipiell können weitere Schichten oder Platten in den Verbund integriert sein, insbesondere mindestens eine weitere Licht emittierende Schicht und/oder weitere Schichten mit Solarelementen und/oder gegebenenfalls auch eine weitere zur gegenüberliegenden Seite der ersten Lichtaustrittsfläche gewandte zweite Lichtaustrittsfläche, die gleichzeitig auch Schutzschicht zur Rückseite der Beleuchtungsvorrichtung sein kann. Derartige Varianten ermöglichen zum Beispiel die Schaffung einer energetisch autarken Leuchte, die (gegebenenfalls zum Beispiel in der Farbe unterschiedliches) Licht nach beiden Seiten hin abzugeben vermag.
Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
1: eine schematisch vereinfachte perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leuchte als Deckenpendelleuchte über einem Arbeitsplatz;
2: eine Längsschnittansicht durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Wandleuchte gemäß einer alternativen beispielhaften Ausführungsvariante;
3: eine Längsschnittansicht durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Deckenleuchte gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, die eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 20 zeigt in einer Variante als Deckenpendelleuchte 20 in Seitenansicht. Diese Beleuchtungsvorrichtung besteht im Prinzip aus einer Verbundplatte, die zum einen eine erste lichtdurchlässige Platte umfasst, die als Lichtaustrittsplatte 15 an der Unterseite der Leuchte 20 dient. Diese beispielsweise aus Glas oder Kunststoffglas wie Acrylglas oder dergleichen bestehende Lichtaustrittsplatte 15 gibt bei eingeschalteten Leuchtmitteln das Licht im wesentlichen über ihre gesamte Fläche ab, wie in der Zeichnung angedeutet durch die Pfeile 22 und bildet eine vorzugsweise gleichmäßig in weißem oder beispielsweise auch in farbigem Licht ausgeleuchtete Fläche, die einen unterhalb der Leuchte 20 angeordneten Arbeitsplatz 23 ausleuchtet. Die Leuchte 20 ist an Ihrer Oberseite über Aufhängungen 26 an einer darüber liegenden Decke 25 aufgehängt, die in diesem Ausführungsbeispiel als Glasdecke oder transparente Decke ausgeführt ist. Dadurch tritt Tageslicht wie durch die Pfeile 24 angedeutet durch die Decke 25 hindurch und fällt auf die oberseitige Fläche der Leuchte 20. Diese umfasst oberhalb der Lichtaustrittsplatte 15 zum Beispiel in einer Schicht oder Platte eingebettete Solarelemente 18, die auch einfach auf die Rückseite der Lichtaustrittsfläche 15 aufgebracht sein können. Das von oben einfallende Licht 24 kann demnach von den Solarelementen 18 aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt werden, die gespeichert wird und mittels derer dann die in der Licht emittierenden Schicht der Leuchte angeordneten organischen Leuchtdioden gespeist werden. Nähere Details betreffend den Aufbau einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ergeben sich aus den Detailansichten gemäß den 2 und 3 und werden anhand dieser nachfolgend näher erläutert.
2 zeigt einen Detailausschnitt einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im Längsschnitt, in diesem Fall für eine Wandleuchte gezeigt, wobei die nachfolgenden Ausführungen aber auf eine Leuchte des in 1 gezeigten Typ entsprechend anwendbar sind. Der Aufbau der Leuchte in dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist etwas komplexer, die dort gezeigte nicht transparente Schicht 19 kann aber beispielsweise auch entfallen. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass es sich nur um eine erläuternde Zeichnung handelt und die dort gezeigten Schichtdickenverhältnisse der einzelnen Komponenten und Schichten nicht den tatsächlichen Größenverhältnissen entsprechen müssen.
Die Beleuchtungsvorrichtung 20 besteht hier im Prinzip aus einer Verbundplatte die die Lichtaustrittsplatte 15 umfasst sowie weiterhin eine rückseitige Platte 19, die beispielsweise aus einem keramischen oder einem anderen dekorativen Material besteht, welches lichtundurchlässig sein kann. Zwischen diesen beiden Platten 15, 19 der Verbundplatte sind Solarelemente 18 angeordnet. Wenn nun die Leuchte 20 ausgeschaltet ist, dann kann das Licht durch die transparente oder zumindest transluzente vordere Platte 15 hindurch auf die Solarelemente 18 fallen, so dass diese die aufgenommene Sonnenenergie (oder auch Energie aus künstlichem Licht) aufnehmen, in elektrische Energie umwandeln und speichern können. Gegebenenfalls ist ein entsprechender Akkumulator vorgesehen, der die Energie speichert. Im Bedarfsfall, das heißt wenn die Lichtaustrittsfläche 15 beleuchtet werden soll, werden dann die in 1 nicht dargestellten Leuchtmittel, die sich in der Licht emittierenden Schicht 12 der Lichtaustrittsfläche 15 befinden, eingeschaltet und erhalten ihre Stromversorgung aus der zuvor aufgenommenen elektrischen Energie, so dass keine Kabelzuführung für die Beleuchtungsvorrichtung notwendig ist. Die Leuchtmittel sind so angeordnet, dass sie ihr Licht in die frontseitige Platte 15 hinein abgeben, möglichst so dass diese gleichmäßig erhellt wird und dieses Licht weitgehend über ihre gesamte frontseitige Fläche abgibt. Als Leuchtmittel sind Licht emittierende Dioden, insbesondere OLEDs vorgesehen, die beispielsweise in die Platte 15 eingebettet sein können oder als Schicht oder in Form einer Folie auf die Rückseite der das Licht abgebenden Platte 15 aufgebracht sein können.
2 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine mögliche beispielhafte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 20, deren Schichtaufbau je nach Leistungsmerkmalen vielfältig variierbar ist. Man erkennt die Verbundplatte bestehend aus der frontseitigen Lichtaustrittsplatte 15, die transparent ist und beispielsweise aus Glas oder Acrylglas besteht, sowie der rückseitigen zweiten, beispielsweise keramischen Platte 19. Vor der rückseitigen keramischen Platte 19 und somit zwischen dieser und der transparenten Lichtaustrittsplatte 15 sind Solarelemente 18 angeordnet, die das einfallende durch die transparente Platte 15 hindurch tretende Licht aufnehmen (siehe die eingezeichneten und mit dem Bezugszeichen 11 bezeichneten Pfeile) und nach dem Prinzip der Photovoltaik in elektrische Energie umwandeln. Die Solarelemente 18 können gegebenenfalls auch transparent oder weitgehend transparent sein. Derartige Solarelemente sind bereits bekannt ebenso wie man sehr dünnschichtige plattenförmige Solarelemente kennt, deren Schichtdicke beispielsweise weit unterhalb von 0,1 mm liegen kann. Je nach Art der Solarelemente 18 und deren Anordnung kann somit bei ausgeschalteten Leuchtmitteln der Blick durch die transparente frontseitige Platte 15 der Fliese 20 hindurch fallen, so dass ein Dekor, Symbole, Ornamente, ein Farbmuster oder eine Struktur der Oberfläche der rückseitigen keramischen Platte 19 sichtbar wird. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 20 kann auch aus einem Verbund von mehr als zwei Platten bestehen, so dass sich verschiedene dekorative Effekte kombinieren lassen.
Wie 2 weiterhin zeigt, ist auf die rückseitige Fläche 13 der Lichtaustrittsplatte 15 eine Schicht aus Licht emittierenden organischen Dioden (OLED) 12 aufgebracht, die das Leuchtmittel bilden. Diese OLEDs geben im eingeschalteten Zustand ihr Licht wie in der Zeichnung durch die Pfeile 17 angedeutet ist durch die Lichtaustrittsplattel 5 hindurch zur Frontseite der Leuchte hin ab. Die Licht emittierenden Dioden 12 können auch beispielsweise in Form einer Folie auf die rückseitige Fläche 13 der Platte 15 aufgebracht werden oder sie werden in die aus Glas oder Kunststoff bestehende Lichtaustrittsplatte eingebracht, beispielsweise eingegossen. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die Licht emittierende Schicht 12 ebenfalls transparent oder weitgehend transparent oder zumindest teilweise lichtdurchlässig sein kann, so dass das Licht (siehe Pfeile 11) durch die Licht emittierende Schicht 12 hindurch auf die Solarelemente fallen kann. Außerdem kann ein Teil des abgegebenen Lichts der Licht emittierenden Dioden auch von deren rückseitiger Fläche auf die Solarelemente 18 fallen und somit zur Energieerzeugung genutzt werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3, die beispielsweise einen Teilausschnitt aus einer Deckenleuchte des in 1 gezeigten Typs zeigt, allerdings mit komplexerem Aufbau, ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Bei dieser Variante der Erfindung ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung, die wiederum mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist, komplexer aufgebaut und umfasst eine erste untere Platte, nämlich die transparente zum Beispiel aus Glas bestehende Lichtaustrittsplatte 15, an deren rückseitige Licht emittierende Schicht 12 eine weitere zum Beispiel keramische Platte angrenzt, die zum Beispiel ein Dekor aufweist oder Schrift oder Symbole. An die hier vergleichsweise dünne Schicht 12 mit den Licht emittierenden Dioden (OLEDs) schließt sich eine erste Schicht 38 mit Solarelementen an, die somit zwischen der Licht emittierenden Schicht 12 und der keramischen nicht transparenten Schicht 19 liegt.
Die Herstellung kann man beispielsweise technisch so realisieren, dass man auf die Rückseite der ersten transparenten Platte 15 aus Glas oder Kunststoff eine Schicht aus dem Licht emittierenden Material 12 zum Beispiel aufsprüht, aufdampft, aufdruckt oder durch ein anderes geeignetes Beschichtungsverfahren aufbringt oder eine Folie aus dem Licht emittierenden Material aufbringt, zum Beispiel aufklebt, dann eine Schicht mit den Solarelementen 18 aufbringt und dann die nicht transparente Platte 19 aufbringt, so dass eine Verbundplatte entsteht, in die die Licht emittierende Schicht 12 oder Folie eingebettet ist.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 umfasst die Beleuchtungsvorrichtung noch eine weitere oberseitige Lichtaustrittsplatte 35 aus transparentem Material, zum Beispiel Glas, der ebenfalls eine Licht emittierende Schicht 32 zugeordnet ist sowie wiederum eine weitere Schicht mit Solarelementen, die zwischen der Schicht 32 und der nicht transparenten Schicht 19 angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung kann Licht, welches von der Oberseite in Richtung der eingezeichneten Pfeile 33 durch die Schicht 35 hindurch fällt von den oberen Solarelementen aufgenommen werden. Die zweite Licht emittierende Schicht 32, die vorzugsweise unabhängig von der ersten Licht emittierenden Schicht 12 steuerbar ist, kann einen Lichtanteil nach oben zur Decke hin abgeben, wie durch die Pfeile 34 angedeutet. Dadurch, dass das obere Schichtensystem mittels der nicht transparenten Schicht 19 von dem unteren Licht emittierenden Schichtensystem getrennt ist, können unabhängige Lichtanteile, zum Beispiel in verschiedenen Farben von der Leuchte 20 zur Oberseite und zur Unterseite hin abgegeben werden. Eine solche Leuchte lässt es also zu, verhältnismäßig komplexe lichttechnische Effekte zu erzielen, wobei die ganze Anordnung wie die Zeichnung 3 zeigt eine mehrschichtige Verbundplatte und eine von äußerer Stromzufuhr unabhängige sehr flache Beleuchtungsvorrichtung 20 bildet.
Bei ausgeschalteten Leuchtmitteln in den Licht emittierenden Schichten 12, 32 ist, wie durch die Pfeile 30, 33 angedeutet, die Sicht von beiden Seiten her durch die jeweils weitgehend transparente Lichtaustrittsplatte 15, 35 hindurch frei auf die Oberfläche der keramischen Platte 19, so dass deren Dekor sichtbar wird, das natürlich an beiden Seiten unterschiedlich sein kann. Bei Einschalten der Leuchtmittel gibt die jeweils Licht emittierende Schicht 12, 32 ihr Licht in Richtung der Pfeile 31, 34 ab, so dass es an der Oberfläche der Lichtaustrittsplatten 15, 35 nach oben bzw. unten austritt, wie durch die Pfeile 34, 31 in der Zeichnung angedeutet. Das optische Erscheinungsbild der Leuchte und die Lichtabstrahlcharakteristik können an beiden Seiten durch eine entsprechende Steuerung der Leuchtmittel variiert werden, was bei Verwendung von Leuchtdioden mit vergleichsweise einfachen Mitteln möglich ist. Die dazu verwendeten Steuereinrichtungen, mittels derer man beispielsweise eine farbige Lichtabgabe der Leuchtmittel erreichen kann, sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Man kann auch zum Beispiel eine zeitlich veränderliche farbige Beleuchtung über geeignete Steuermittel erzielen, wodurch sich interessante Effekte erreichen lassen.
Die verwendeten organischen Leuchtdioden in der Licht emittierenden Schicht 12, 32 haben den Vorteil, dass sie sich so steuern lassen, dass sie Bildelemente bilden, so dass sich die Licht emittierende Schicht 12, 32 auch als Display für statische oder bewegte Bilder eignet. Im Prinzip sind die in die Lichtaustrittsplatten 15, 35 eingebetteten Schichten 12, 32 also nicht nur Leuchtmittelschichten sondern auch Bilder erzeugende Schichten, wodurch sich sehr vielseitige Anwendungsbereiche für die erfindungsgemäße Leuchte 20 ergeben. Ein die Lichtaustrittsfläche einfassender Rahmen ist nicht notwendig, da, die Bilder erzeugenden und Licht emittierenden Schichten 12, 32 in die Lichtaustrittsplatten integriert sind. Außerdem wird anhand der Darstellung von 3 auch sehr gut deutlich, dass eine derartige Leuchte 20 eine sehr kompakte Bauform mit geringer Einbautiefe ermöglicht. Es sind weder Lampen als Leuchtmittel noch sonstige elektrische Installationseinrichtungen notwendig. Die Leuchte 20 ist in ihrer Bauform sehr homogen, ohne Hohlräume, Verbindungselemente etc. Die in 3 eingezeichnete bei dieser Variante mittige keramische Platte 19 kann beispielsweise auch aus einem transparenten Material wie Glas oder Kunststoffglas bestehen oder auch vollständig entfallen, so dass die Leuchte im wesentlichen nur aus der Lichtaustrittsplatte mit Licht emittierender Schicht 12 oder Schichten 12, 32 besteht, da man mittels dieser allein gegebenenfalls auch gewünschte dekorative Effekte erzeugen kann oder die Leuchte einfach als Display benutzen kann.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung umfassend wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise eine Anzahl von Leuchtmitteln, und wenigstens eine mindestens teilweise oder bereichsweise transparente Lichtaustrittsplatte über deren Fläche ein Lichtaustritt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass als Leuchtmittel wenigstens eine organische Leuchtdiode (OLED) dient, vorzugsweise eine Anzahl OLEDs, welches) in die Lichtaustrittsplatte integriert ist (sind) bzw. Bestandteil der Lichtaustrittsplatte (15) ist (sind) und dass die Beleuchtungsvorrichtung wenigstens ein Solarelement (18) umfasst, welches die aufgenommene Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, die dann zur Speisung der Leuchtmittel dient.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsplatte (15), die vorzugsweise aus Glas oder Kunststoffglas besteht, eine ein- oder mehrschichtige Platte ist, die im Inneren in einem bestimmten Bereich oder in einer dafür vorgesehenen Schicht (12) die organischen Leuchtdioden enthält.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine weitgehend transparente Platte (15) eine die organischen Leuchtdioden (OLED) aufweisende Beschichtung (12) aufgebracht oder eine diese umfassende Folie aufgebracht ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aufgesprüht, aufgedampft, oder aufgedruckt ist oder eine Folie aufgeklebt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens eine Verbundplatte (20) aufweist, umfassend mindestens eine Lichtaustrittsplatte (15) und wenigstens eine weitere Platte (19), die mit dieser einen Verbund bildet, wobei die wenigstens eine weitere Platte des Verbunds, die nicht die Lichtaustrittsplatte ist, mindestens teilweise oder bereichsweise undurchsichtig ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Platte (19) des Verbunds optisch gestaltet ist, insbesondere Schrift, Symbole, Bilder oder Ornamente aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Platte (19) des Verbunds optisch gestaltet ist und dazu mit einer Beschichtung oder Folie versehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Steuereinrichtungen vorgesehen sind für eine farbige Steuerung der Leuchtmittel.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitgehend ganzflächige Lichtabgabe an der Oberfläche der Lichtaustrittsplatte (15) erfolgt.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Solarelement (18) auf, vorzugsweise rückseitig auf, hinter, in oder an der Lichtaustrittsplatte (15) angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Verbundplatte aufweist umfassend die Lichtaustrittsplatte (15) und wenigstens eine weitere Platte (19), wobei wenigstens ein Solarelement (18) zwischen der Lichtaustrittsplatte (15) und wenigstens einer weiteren Platte angeordnet (19) ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Licht emittierende Schicht (12) bildenden Leuchtdioden so ansteuerbar sind, dass diese Schicht als Display (Bildschirm oder Bildschirmelement) für statische oder bewegte Bilder dient.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese (20) je nach Schaltzustand der Dioden in der Licht emittierenden Schicht (12) als Beleuchtung und/oder als Display/Bildschirm und/oder als ortsfester oder mobiler Informationsträger ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens eine weitere, vorzugsweise separat ansteuerbare, Licht emittierende Schicht aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierende Schicht (12) bei ausgeschalteten Leuchtmitteln mindestens teilweise, vorzugsweise weitgehend, transparent ist und/oder die Solarelemente (18) wenigstens teilweise transparent sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als von der Decke abgehängte Pendelleuchte, Wandleuchte, Bodenleuchte, Stehleuchte oder als dekorative kabellose Tischleuchte ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Glasdach (Lichtdach), Fassadenelement oder Wandelement ausgebildet ist, wobei eine die Solarelemente aufweisende Fläche der Beleuchtungsvorrichtung zum einfallenden Tageslicht hin ausgerichtet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese umfasst: mindestens eine wenigstens bereichsweise weitgehend transparente Lichtaustrittsplatte (15), wenigstens eine die organischen Leuchtdioden enthaltende Licht emittierende Schicht (12), wenigstens eine Solarelemente (18) aufweisende Schicht, wenigstens eine ein Dekor aufweisende nicht transparente Schicht (19) und optional eine weitere Licht emittierende Schicht (32) und/oder eine weitere weitgehend transparente Lichtaustrittsplatte (35) und/oder eine weitere Solarelemente (18) aufweisende Schicht an der der ersten Lichtaustrittsplatte (15) und/oder der ersten Licht emittierenden Schicht (12) gegenüberliegenden Seite der Beleuchtungsvorrichtung.