DE202008003250U1

DE202008003250U1 - Leuchtvorrichtung sowie Flüssigkristall- Bildschirm, Taschenlampe und Warndreieck mit einer solchen Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE202008003250U1
Application number: DE202008003250U
Authority: DE
Original assignee: Noctron Holding SA
Current assignee: NOCTRON SOPARFI S.A., LU
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2018-03-08

Abstract

Leuchtvorrichtung mit
a) einem Lichtleiterelement (12), welches durch eine erste Hauptfläche (14) und eine zu dieser parallel beabstandete zweite Hauptfläche (16) begrenzt ist;
b) Leuchtmitteln (28), welche derart angeordnet sind, dass von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht in das Lichtleiterelement (12) eingekoppelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) auf der Seite der zweiten Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) eine Reflexionseinrichtung (53) vorgesehen ist, welche Licht in Richtung auf das Innere des Lichtleiterelements (12) reflektiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, einen Flüssigkristall-Bildschirm gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 24, eine Taschenlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 27 sowie ein Warndreieck gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 28.
Flüssigkristall-Bildschirme, welche allgemein als LCD-Bildschirme bekannt sind, erfreuen sich auf Grund ihrer flach bauenden Konstruktion zunehmender Beliebtheit.
Derartige LCD-Bildschirme umfassen ein Flüssigkristall-Paneel, welches mittels einer Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art beleuchtet wird. Häufig erfordern die verwendeten Leuchtmittel zusätzliche Komponenten, wie einen Lochreflektor, eine Fresnel-Linse sowie meist mehrere Diffusionsfilter, die zwischen dem Flüssigkristall-Paneel und den Leuchtmitteln angeordnet sind.
Durch diesen Aufbau werden jedoch häufig der Kontrast und die Helligkeit des auf der Sichtseite des LCD-Bildschirms erkennbaren Bildes nachteilig beeinflusst. Durch die Diffusionsfilter wird die Intensität der durch die Leuchtvorrichtung abgegebenen Strahlung um etwa 10% abgeschwächt, bevor sie das Flüssigkristall-Paneel erreicht. Noch stärker wirkt sich die Lochmaske aus. Durch sie werden etwa 25% bis 30% der von der Leuchtvorrichtung abgegebenen Strahlung absorbiert, weshalb nur ein entsprechend geringerer Lichtanteil das zu beleuchtende Flüssigkristall-Paneel erreicht. Zudem kommt es durch den Lochreflektor zu nachteiligen Interferenz-Effekten.
Zum Ausgleich dieser Interferenz-Effekte und zur Verbesserung des erzielbaren Kontrastes des auf der Sichtseite des LCD-Bildschirms erkennbaren Bildes ist die Fresnel-Linse vorgesehen. Diese bewirkt jedoch außerdem, dass der Winkel verringert wird, in welchem der Bildschirm betrachtet werden kann, so dass ein von ihm erzeugtes Bild noch gut erkennbar ist.
Es besteht daher der Wunsch nach einer Leuchtvorrichtung, bei welcher weitgehend auf oben angesprochene Korrekturkomponenten verzichtet werden kann und welche dennoch als Hintergrundbeleuchtung in einem Flüssigkristall-Bildschirm geeignet ist, eine gute Leuchtkraft hat und zudem flach baut.
Die letztgenannten Eigenschaften sind darüber hinaus auch zunehmend bei Lampen zur Beleuchtung von Räumen oder Außenumgebungen gefragt, da durch das flache Design eine ansprechende Optik erzielt werden kann. Auch bei Taschenlampen oder sonstigen Handlampen können mittels flachbauender Komponenten neue Designs erzielt werden. Bei selbstleuchtenden Warndreiecken ist es allein aus Platzgründen gut, wenn die verwendete Leuchtvorrichtung flach ist. Häufig kann jedoch eine gewünschte flache Konstruktion nicht mit einer geforderten Leuchtkraft der Leuchtvorrichtung in Einklang gebracht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den obigen Gedanken Rechnung trägt.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Leuchtvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Durch die Reflexionseinrichtung wird die Lichtausbeute des von der Leuchtvorrichtung über ihre erste Hauptfläche abgegebenen Lichts erhöht. Diese Leuchtvorrichtung kann insbesondere als Hintergrundbeleuchtung für Flüssigkristall-Bildschirme eingesetzt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Anspruch 2 bis 23 angegeben.
Die Reflexionswirkung der Reflexionseinrichtung wird jeweils durch eine oder mehrere der Maßnahmen nach einem der Ansprüche 2 bis 4 erhöht.
Eine starke Reflexionswirkung wird durch die Maßnahme nach Anspruch 5 erreicht. Für das Papierblatt gemäß Anspruch 5 haben sich Flächengewichte als günstig erwiesen, wie sie im Anspruch 6 angegeben sind.
Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 7 und eine Auswahl des Materials der Reflexionspartikel gemäß den Ansprüchen 8 oder 9 kann die Reflexionswirkung der Reflexionseinrichtung und damit die Leuchtkraft der Leuchtvorrichtung nochmals gesteigert werden.
Dabei ist die Maßnahme gemäß Anspruch 10 insbesondere günstig, da so eine vorteilhaft homogene Lichtreflexion gewährleistet ist.
Zur weiteren Vergleichmäßigung der Lichtabgabe ist die zweite Hauptfläche des Lichtleiterelements vorteilhaft wie in Anspruch 11 angegeben ausgebildet.
Das Lichtleiterelement besteht vorzugsweise aus einem der in Anspruch 12 genannten Materialien.
Wenn das Lichtleiterelement wie in Anspruch 13 angegeben ausgebildet ist, kann es insbesondere als Hintergrundbeleuchtung für plan ausgebildete Flüssigkristall-Bildschirme eingesetzt werden.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 14 wird erreicht, dass die Dicke der Leuchtvorrichtung weniger durch die Anordnung der Leuchtmittel beeinflusst wird.
Dabei ist es, was die Einkopplung des Lichts in das ebene Lichtleiterelement betrifft, günstig, wenn der die Leuchtmittel gemäß Anspruch 15 oder gemäß Anspruch 16 angeordnet ist.
Um den genutzten Anteil des von den Leuchtmitteln emittierten Lichts zu erhöhen, der in das ebene Lichtleiterelement eingekoppelt wird, ist die Maßnahme nach Anspruch 17 vorteilhaft.
Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 18 und 19 wird eine gute Lichtübertragung von den Leuchtmitteln auf das ebene Lichtleiterelement erreicht. Bei dem Silikonmaterial kann es sich beispielsweise um Silikonöl handeln. Auch eine elastische Silikonmasse kann verwendet werden. Dazu können die Leuchtmittel z. B. zunächst mit flüssigem Silikonöl umhüllt werden, dem ein Härter zugegeben ist, so dass das Silikonöl nach einiger Zeit zu einer elastischen Masse erstarrt.
Wenn die Wellenlänge des von den Leuchtmitteln emittierten Lichts nicht mit einer gewünschten Wellenlänge übereinstimmt, so kann diese durch die Maßnahme nach Anspruch 20 eingestellt werden. Phosphorpartikel umfassen Phosphore und absorbieren auf sie treffende Strahlung und emittieren Strahlung mindestens in einer anderen (längeren) Wellenlänge. Bei einer geeigneten Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von den Leuchtmit teln emittierte Strahlung in eine Strahlung mit anderem Spektrum umgewandelt werden.
Die Maßnahme nach Anspruch 21 gewährleistet eine homogene Verteilung der Lichtabgabe.
Energiesparende und effiziente Leuchtmittel sind in Anspruch 22 angegeben.
Alternativ ist es günstig, wenn Leuchtmittel gemäß Anspruch 23 verwendet werden.
Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, einen Flüssigkristall-Bildschirm der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine flache Bauform mit hoher Helligkeit bzw. hohem Kontrast vereint.
Diese Aufgabe ist gelöst durch einen Flüssigkeits-Bildschirm mit den Merkmalen des Anspruches 24.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 25 wird eine gute Lichtübertragung zwischen der Leuchtvorrichtung und dem Flüssigkristall-Paneel erreicht.
Dabei ist es günstig, wenn die optische Koppelschicht aus einem der in Anspruch 26 angegebenen Materialien gebildet ist.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Taschenlampe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine starke Leuchtkraft gewährleistet, dabei wenig Energie benötigt und zudem dem Wunsch nach flachbauenden Komponenten Rechnung trägt.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Taschenlampe mit den Merkmalen des Anspruchs 27.
Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Warndreieck der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine hohe Lichtintensität mit einer flachbauenden Konstruktion vereint.
Diese Aufgabe ist gelöst durch ein Warndreieck mit den Merkmalen des Anspruchs 28.
Dabei ist es insbesondere günstig, wenn die Leuchtvorrichtung wenigstens einen Teil des Warndreiecks bildet, wie es in den Ansprüchen 29 und 30 angegeben ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
1 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Leuchteinheit;
2 einen Schnitt durch die Leuchteinheit von 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;
3 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Leuchteinheit;
4 einen Schnitt durch die Leuchteinheit von 3 längs der dortigen Schnittlinie IV-IV;
5 eine Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Leuchteinheit;
6 einen Schnitt durch die Leuchteinheit von 5 längs der dortigen Schnittlinie VI-VI;
7 einen der 6 entsprechenden Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Leuchteinheit;
8 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein Flüssigkristall-Paneel eines Flüssigkristall-Bildschirms mit einer darunter angeordneten Leuchteinheit nach 1;
9 einen Schnitt durch das Flüssigkristall-Paneel und die Leuchteinheit von 8 entlang der dortigen Schnittlinie IX-IX;
10 eine teilweise durchscheinende Seitenansicht einer Handlampe, welche eine Leuchteinheit nach 1 umfasst;
11 eine Aufsicht auf die Handlampe von 10;
12 eine teilweise durchscheinende Seitenansicht einer Taschenlampe mit einer Leuchteinheit nach 1;
13 eine Vorderansicht der Taschenlampe von 14;
14 eine teilweise durchscheinende Vorderansicht eines Warndreiecks, welches eine Leuchteinheit nach 1 umfasst; und
15 eine teilweise durchscheinende Seitenansicht des Warndreiecks nach 12.
In den 1 und 2 ist eine Leuchteinheit 10 gezeigt, welche eine ebene Lichtleiterplatte 12 aus transparentem Acrylglas umfasst. Die Lichtleiterplatte 12 kann auch aus einem anderen homogen lichtdurchlässigen Material gefertigt sein, wie beispielsweise aus einem Glas oder einem Epoxidharz. Die Lichtleiterplatte 12 ist vorzugsweise klar.
Die Lichtleiterplatte 12 weist eine erste Hauptfläche 14 auf, über welche durch die Leuchteinheit 10 erzeugtes Nutzlicht abgestrahlt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite hat die Lichtleiterplatte 12 eine zweite Hauptfläche 16 (vgl. 2), die eine durch Zacken 17 angedeutete Oberflächenrauhigkeit aufweist, auf welche weiter unten nochmals näher eingegangen wird.
An zwei einander gegenüberliegenden Schmalflächen der Lichtleiterplatte 12, die deren Außenränder 18 und 20 bilden, trägt die Lichtleiterplatte 12 jeweils ein Gehäuse 22 bzw. 24 mit U-förmigem Querschnitt und hier nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehenen Stirnwänden. Die jeweils offene Seite des Gehäuses 22 bzw. 24 weist in Richtung des entsprechend benachbarten Außenrandes 18. bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12.
Die Gehäuse 22 bzw. 24 werden nachstehend lediglich am Beispiel des Gehäuses 22 näher erläutert. Die Ausführungen dazu gelten sinngemäß entsprechend für das Gehäuse 24.
Das Gehäuse 22 begrenzt mit dem Außenrand 18 der Lichtleiterplatte 12 einen Innenraum 26, in welchem Leuchtmittel in Form von mehreren Halbleiter-Leuchtchips 28a angeordnet sind, von denen in 1 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist.
Der Halbleiter-Leuchtchip 28a umfasst beispielsweise eine n-leitende Schicht aus n-GaN oder n-InGaN sowie eine p-leitende Schicht aus einem III–V-Halbleitermaterial wie p-GaN. Zwischen einer solchen n-leitenden und einer solchen p- leitenden Schicht kann eine MQW-Schicht angeordnet sein. MQW ist die Abkürzung für "Multiple Quantum Well". Ein MQW-Material enthält ein Übergitter, welches eine gemäß der Übergitterstruktur veränderte elektronische Bandstruktur aufweist und entsprechend Licht bei anderen Wellenlängen emittiert. Über die Wahl der MQW-Schicht lässt sich das Spektrum der von dem p-n-Halbleiter-Leuchtchip abgegebenen Strahlung gezielt beeinflussen.
Der Innenraum 26 des Gehäuses 22 ist mit einer lichtleitenden Flüssigkeit in Form von flüssigem Silikonöl 30 gefüllt, welches in den Figuren in Form von Kreisen angedeutet ist und von den Halbleiter-Leuchtchips 28a emittiertes Licht zum Außenrand 18 der Lichtleiterplatte 12 leitet. Durch das Silikonöl 30 wird zugleich von dem Halbleiter-Leuchtchip 28a erzeugte Wärme nach außen, insbesondere zu den Wänden des Gehäuses 22, abgeführt.
Der Halbleiter-Leuchtchip 28a aus p-GaN/n-InGaN strahlt bei Anlegen einer Spannung ultraviolettes Licht sowie blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von 420 nm bis 480 nm ab. Um mit den Halbleiter-Leuchtchips 28a Weißlicht zu erzeugen, sind im Silikonöl 30 feine Phosphorpartikel 32 homogen verteilt, die aus Farbzentren aufweisenden transparenten Festkörpermaterialien hergestellt sind. Diese Phosphorpartikel 32 sind in den Figuren als Kreise angedeutet, welche kleiner sind als die das Silikonöl 30 kennzeichnenden Kreise. Bei den Phosphorpartikeln 32 kann es sich auch jeweils um eine Mischung mehrerer verschiedene Sorten von Phosphorpartikel handeln. Durch die geeignete Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von den Halbleiter-Leuchtchips 28a emittierte Strahlung in eine Strahlung mit einem Spektrum umgewandelt werden, welches an ein Wunschspektrum angepasst ist. Wenn auf Phosphorpartikel 32 verzichtet wird, die strahlt die Leuchteinheit 10 blaues Licht ab.
Die Halbleiter-Leuchtchips 28a sind elektrisch parallel geschaltet und über zwei Versorgungsleitungen 34 und 36 mit Spannung beaufschlagbar. Dazu enden die Versorgungsleitungen 34 und 36 in von außen zugänglichen Anschlüssen 38 bzw. 40. Die Versorgungsleitungen 34 und 36 sind in 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Halbleiter-Leuchtchips 28a können auch in Reihe geschaltet sein, wenn mit einer höheren Versorgungsspannung gearbeitet werden soll.
Die Innenwände des Gehäuses 22 sind mit einer Reflexionsschicht 42 versehen, wodurch auch Licht, welches zunächst von den Halbleiter-Leuchtchips 28a in eine von der Lichtleiterplatte 12 weglaufende Richtung abgestrahlt wird, auf dieselbe bzw. deren Außenrand 18 reflektiert wird.
Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, sitzt die Lichtleiterplatte 12 mit ihrer zweiten Hauptfläche 16 auf einer Umfangswand 43 eines weiteren Gehäuses 44 auf und bildet gleichsam einen Deckel desselben. Das Gehäuse 44 und die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 begrenzen so einen Innenraum 46.
Auf die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 ist ein Reflektorsubstrat 48 in Form eines weißen Papierblatts 48 mit einer Koppelschicht 50 aus einem Silikonmaterial aufgebracht, welches ebenfalls durch Kreise dargestellt ist.
Als Silikonmaterial kommt beispielsweise ein dickflüssiges Silikonöl in Frage. Das weiße Papierblatt 48 wird vor dem Auftragen auf die Lichtleiterplatte 12 mit dem dickflüssigen Silikonöl der Koppelschicht 50 getränkt und dann mit einer Walze unter Druck auf die mattierte zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 aufgepresst. Dabei muss darauf geachtet werden, dass durch den Druck der Walze alle möglicherweise im Silikonöl der Koppelschicht 50 und zwischen dem Papierblatt 48 und der Lichtleiterplatte 12 vorhandenen Luftblasen herausgepresst werden. Das weiße Papierblatt 48 ist durch die Adhäsionswirkung des Silikonöls der Koppelschicht 50 auf der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 fixiert.
Anstatt aus dickflüssigem Silikonöl kann die Koppelschicht 50 auch aus einer viskosen elastischen Silikonmasse sein. Dazu kann das Papierblatt 48 vor dem Auftragen auf die Lichtleiterplatte 12 mit dünnflüssigerem Silikonöl getränkt werden, welches vorher mit einem Härter vermischt wurde. Dadurch kann das Silikonöl nach dem Auftragen des Papierblatts 48 auf die Lichtleiterplatte 12 zu einer elastischen Silikonmasse härten, wobei die Lichtdurchlässigkeit des Silikonmaterials erhalten bleibt.
In einer Abwandlung kann die Koppelschicht 50 aus einem im ausgehärteten Zustand lichtdurchlässigen Harz sein, beispielsweise aus einem Epoxidharz oder einem Polyesterharz, welches ebenfalls durch die Kreise dargestellt ist.
Zur Erhöhung der Reflexionswirkung sind in der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz Reflexionspartikel 51 homogen verteilt. Die Reflexionspartikel 51 sind als Punkte innerhalb der das Silikonöl bzw. das Harz der Koppelschicht 50 darstellenden Kreise angedeutet.
Als Material für die Reflexionspartikel 51 kommen insbesondere Scandiumoxid oder Zinksulfid in Betracht. Alternativ können Oxide von Lanthan und der Seltenen Erdmetalle, wie z. B. Ceroxid, Neodymoxid, Samariumoxid, Europiumoxid, Gadoliniumoxid, Dysprosiumoxid, Holmiumoxid, Erbiumoxid, Thuli umoxid, Ytterbiumoxid oder Lutetiumoxid als Material für die Reflexionspartikel 51 dienen.
Abhängig von der Art der Reflexionspartikel 51 und deren Konzentration in der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz kann reflektiertes Licht in unterschiedlichen Intensitäten erhalten werden. Auch verschiedene Farbwirkungen bzw. -temperaturen können durch den gezielten Einsatz der oben genannten Reflexionspartikel 51 erreicht werden.
Wenn die Koppelschicht 50 aus einem Harz ist, in welchem Reflexionspartikel 51 verteilt sind, ist die Reflexionswirkung gegenüber der Verwendung von einer Koppelschicht 50 aus Silikonöl erhöht und der Anteil des nutzbaren Lichtes größer, welches die Lichtleiterplatte 12 auf deren erster Hauptfläche 14 verlässt.
Beispielsweise wird auf die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 eine Koppelschicht 50 aus einem mit einem Härter versehenen flüssigen Harz aufgetragen, in welchem die Reflexionspartikel 51 homogen verteilt sind. Bevor die Koppelschicht 50 aus Harz aushärtet, wird das Papierblatt 48 aufgelegt, welches dann nach dem Aushärten des Harzes fixiert ist.
Alternativ kann zunächst eine homogene Mischung aus Harz, einem Härter und darin verteilten Reflexionspartikeln 51 auf dem weißen Papierblatt 48 verteilt werden. Das so beschichtete Papierblatt 48 wird dann mit der Beschichtung aus Harz, Härter und Reflexionspartikeln 51 auf die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 gepresst. Wenn die Lichtleiterplatte 12 aus Acrylglas gefertigt ist, löst das Harz/Härter-Gemisch das Acrylglas während des Aushärtens der Koppelschicht 50 an. Dadurch wird eine Oberflächenrauhigkeit auf der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 erzeugt.
Daher kann eine Lichtleiterplatte 12 ohne bereits im Vorfeld erzeugte Oberflächenrauhigkeit verwendet werden, wie es vorteilhafter ist, wenn die Koppelschicht 50 aus Silikonöl gebildet ist.
Es ist auch möglich, im Gießverfahren flüssiges Acrylglas auf ein bereits mit ausgehärtetem Harz, in dem die Reflexionspartikel 51 homogen verteilt sind, beschichtetes weißes Blatt Papier 48, welches in eine der Lichtleiterplatte 12 entsprechende Form eingelegt ist, aufzutragen. Eine so erhaltene Lichtleiterplatte 12, welche bereits das weiße Papierblatt 48 sowie die Koppelschicht 50 mit Reflexionspartikeln 51 trägt, kann beispielsweise zwischen 1 mm und 10 mm dick sein.
Auch durch ein Extrusionsverfahren kann eine Lichtleiterplatte 12 erhalten werden, welche das weiße Papierblatt 48 sowie die Koppelschicht 50 mit Reflexionspartikeln 51 trägt. Mit Extrusionsverfahren können Lichtleiterplatten 12 gewonnen werden, welche zwischen 2 m und 3 m breit und zwischen 3 m und 10 m lang sind.
Die Koppelschicht 50 aus Harz zwischen dem weißen Papierblatt 48 und der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 ist zwischen 1 μm und 1000 μm, bevorzugt zwischen 50 μm und 250 μm und stärker bevorzugt zwischen 100 μm und 200 μm dick. Die oben angegebene Wirkung der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz mit den Reflexionspartikeln 51 hängt auch von der Dicke dieser Schicht ab, so dass die gewünschten Eigenschaften auch über die Wahl einer bestimmten Dicke derselben angepasst werden kann.
Das weiße Papierblatt 48 hat eine Flächengewicht von 50 g/m² bis 200 g/m², bevorzugt von 80 g/m² bis 170 g/m², bevorzugter von 100 g/m² bis 150 g/m² und insbesondere bevorzugt von 120 g/m².
Als Reflektorsubstrat 48 kann anstelle des weißen Papierblatts beispielsweise auch eine weiße Kunststofffolie oder eine Spiegelfolie vorgesehen sein, welche sich mit der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder einem Harz vertragen.
In einer Abwandlung sind in der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz Leuchtstoffpartikel, insbesondere lumineszierende Partikel, und insbesondere phosphoreszierende Partikel, homogen verteilt, welche nicht eigens dargestellt sind. In diesem Fall kann die Leuchteinheit 10 auch ohne aktive Leuchtmittel Licht abstrahlen, dessen Spektrum durch eine entsprechende Wahl der Lumineszenzpartikel oder eines Gemisches derartiger Lumineszenzpartikel eingestellt werden kann.
Auf der von der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz abliegenden Seite des Papierblatts 48 ist eine zusätzliche Reflexionsschicht 52 vorgesehen, welche beispielsweise in Form einer selbstklebenden Spiegelfolie oder auch einer weißen Kunststofffolie vorgesehen sein kann.
Diese Sandwichanordnung aus der Reflexionsschicht 52, dem Reflektorsubstrat 48 sowie der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz wird durch das Gehäuse 44 abgedeckt, wobei dessen Boden 54 an der Reflexionsschicht 52 anliegt. Das Gehäuse 44, das Reflektorsubstrat 48, die Koppelschicht 50 mit oder ohne Reflexionspartikeln 51 und die Reflexionsschicht 52 bilden gemeinsam eine Reflexionseinrichtung 53 für das Licht, welches die Lichtleiterplatte 12 auf deren zweiten Hauptfläche 16 verlässt.
Damit über diejenigen Außenränder der Lichtleiterplatte 12, welche keine Leuchtmittel 28 tragen, kein Licht abgegeben wird, ist die Lichtleiterplatte 12 dort durch lichtundurchlässige Folien 55 abgedeckt. Diese Folien 55 können eine Reflexionsschicht tragen, wie sie oben beschrieben wurde, so dass Licht, welches über den entsprechenden Außenrand der Lichtleiterplatte 12 auf sie trifft, in Richtung auf das Innere der Lichtleiterplatte 12 reflektiert wird. Wenn ein Lichtaustritt über die Außenränder der Lichtleiterplatte 12 dagegen gewünscht ist, z. B. als seitliches Lese- oder Arbeitslicht, kann entsprechend auf eine oder beide Folien 55 verzichtet werden.
In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leuchteinheit 10' gezeigt. Bereits zu den 1 und 2 erläuterte Komponenten tragen in den 3 und 4 dieselben Bezugszeichen.
Die Leuchteinheit 10' unterscheidet sich von der Leuchteinheit 10 nach den 1 und 2 dadurch, dass als Leuchtmittel 28 nicht Halbleiter-Leuchtchips 28a, sondern Leuchtröhren 28b vorgesehen sind. Die Leuchtröhren 28b können als Kompaktleuchtstofflampen ausgebildet sein, welche auch unter den Begriffen Energiesparlampen oder CFL-Röhren bekannt sind. Auch Leuchtstofflampen oder Kaltkathodenröhren kommen als Leuchtröhren 28b in Betracht. Kaltkathodenröhren sind auch unter dem Begriff CCFL-Röhren bekannt.
Hier bevorzugt verwendete CFL-Röhren können einen Durchmesser von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise von 5 mm bis 8 mm, und eine Länge von 5 cm bis 150 cm, vorzugsweise von 8 cm bis 40 cm, haben.
CCFL-Röhren, welche bei der Leuchteinheit 10' eingesetzt werden sollen, können einen Durchmesser von 2 mm bis 6 mm, vorzugsweise von 3 mm bis 4 mm, und eine Länge von 4 cm bis 120 cm, vorzugsweise von 8 cm bis 55 cm, haben.
Die Leuchtröhren 28b können mit verschiedenen Gasen gefüllt sein, beispielsweise mit Neon, Helium, Stickstoff, Kohlendioxid, Krypton, Argon, gegebenenfalls Argon mit Quecksilber, und dergleichen, wobei alterungsbeständige Füllgase vorgezogen werden.
Die Röhrenkörper der Leuchtröhren 28b können aus Glas oder Kunststoff gefertigt und in letzterem Fall flexibel sein.
In den 3 und 4 ist in jedem Gehäuse 22 bzw. 24 jeweils eine Leuchtstoffröhre 28b gezeigt, welche über die Versorgungsleitungen 34 und 36 mit Spannung beaufschlagbar sind. In einer Abwandlung können in jedem Gehäuse 22 und 24 auch jeweils zwei oder mehr Leuchtröhren 28b angeordnet sein, beispielsweise drei CCFL-Röhren 28b, von denen die Erste rotes Licht, die Zweite grünes Licht und die Dritte blaues Licht erzeugen. Dazu kann das Glas oder der Kunststoff der Leuchtröhren 28b entsprechend eingefärbt sein, oder die Farbe des erzeugten Licht wird über die entsprechende Wahl der Gasfüllung der Leuchtröhren 28b eingestellt.
Wie in den 3 und 4 zu erkennen ist, sind in den Gehäusen 22 bzw. 24 der Leuchteinheit 10' im Gegensatz zu der in den 1 und 2 gezeigten Leuchteinheit 10 kein Silikonöl und keine Phosphorpartikel vorgesehen. In einer Abwandlung ist jedoch auch dieses vorgesehen, wenn eine Farbtransformation des von der Leuchtröhre 28b erzeugten Lichts gewünscht wird.
Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung der Leuchteinheit 10' können Leuchtröhren 28b auch dadurch gebildet sein, dass in den Außenrändern 20 und 22 der Lichtleiterplatte 12 mit beispielsweise Krypton gefüllte gestreckte Hohlräume, z. B. Nuten, vorgesehen sind, welche nach außen mittels einer Spiegelfolie gasdicht abgeschlossen sind, wobei zum Betrieb einer derartigen Leuchtröhre 28b notwendige Elektroden in diese Nuten hineinragen. Auch eine einzige Nut ist möglich, welche um den Umfang der Lichtleiterplatte 12 herum verläuft.
In den 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leuchteinheit 10'' gezeigt. Bereits zu den 1 bis 4 erläuterte Komponenten tragen in den 5 und 6 dieselben Bezugszeichen.
Wie insbesondere in 6 zu erkennen ist, unterscheidet sich die Leuchteinheit 10'' von der Leuchteinheit 10 nach den 1 und 2 dadurch, dass die Halbleiter-Leuchtchips 28a nicht seitlich außen neben den Außenrändern 18 bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12, sondern innerhalb einer von der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 zurückspringenden Nut 56 angeordnet sind. Innerhalb der Nut 56 sind die Halbleiter-Leuchtchips 28a ebenfalls von Silikonmaterial 30 und darin homogen verteilten Phosphorpartikeln 32 umgeben. Wenn es sich bei dem Silikonmaterial um verhältnismäßig flüssiges Silikonöl 30 handelt, kann eine Abdeckung 58 für die Nut 56 vorgesehen sein, welche in 4 durch eine gepunktete Linie angedeutet ist. Handelt es sich bei dem Silikonmaterial 30 um eine ausreichend viskose und elastische Masse, so kann auf diese Abdeckung 58 verzichtet werden.
Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung der Leuchteinheit 10' ist die Nut 56 auf der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 vorgehen.
In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form einer Leuchteinheit 10''' gezeigt. Bereits zu den 1 bis 6 erläuterte Komponenten tragen in 7 dieselben Bezugszeichen.
Im Gegensatz zu den Leuchteinheiten 10 und 10'' sind bei der Leuchteinheit 10''' zwei Lichtleiterplatten 12a und 12b vorgesehen, welche unter Einhaltung eines Abstandes zwischen dem Außenrand 20a der Lichtleiterplatte 12a und dem Außenrand 20b der Lichtleiterplatte 12b parallel zueinander und in einer Ebene angeordnet sind.
Die Halbleiter-Leuchtchips 28a sind in dem so verbleibenden Zwischenraum vorgesehen und von Silikonöl 30, welches mit Phosphorpartikeln 32 versetzt ist, umgeben.
Wie in 5 zu erkennen ist, sind hier auch im Silikonöl 50 zwischen den Lichtleiterplatten 12a, 12b und dem Papierblatt 48 Phosphorpartikel 32 verteilt.
Bei den drei erläuterten Leuchteinheiten 10, 10', 10'' sind die Halbleiter-Leuchtchips 28a jeweils so angeordnet, dass sie bezogen auf die Lichtleiterplatte 12 zwischen der durch deren erste Hauptfläche 14 vorgegebenen Ebene und der durch deren zweite Hauptfläche 16 vorgegebenen Ebene angeordnet sind.
Wie oben erwähnt, ist die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 angeraut. Diese Oberflächenrauhigkeit liegt in oder unter der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts, welches von der Reflexionseinrichtung 44, 48, 50, 52 auf sie reflektiert wird. Vorzugsweise liegt die Rauhigkeit in der Größenordnung von 100 μm bis 500 μm, bevorzugt von 200 μm bis 400 μm und bevorzugter von 300 μm bis 500 μm.
Durch diese Oberflächenrauhigkeit der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 wird eine Streuung erzielt, wodurch das die Lichtleiterplatte 12 über die erste Hauptfläche 14 verlassenden Licht gleichmäßiger wird.
Auch bei den Leuchteinheiten 10'' und 10''' können anstelle der Leuchtchips 28a Leuchtröhren 28b vorgesehen sein. Es gilt dann das oben zu den 3 und 4 Gesagte sinngemäß entsprechend.
Bei den Ausführungsbeispielen der Leuchteinheit 10, 10'' und 10''' steht das Silikonöl 30, welches die Halbleiter-Leuchtchips 28a umgibt, in unmittelbarem Kontakt zum entsprechenden Außenrand 18 bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12. Dadurch ist gewährleistet, dass das von den Halbleiter-Leuchtchips 28a emittierte Licht zuverlässig in die Lichtleiterplatte 12 eingekoppelt wird.
Eine andere Möglichkeit, die Farbe des von der Leuchteinheit 10, 10'', 10''' abgegebenen Lichts einzustellen, besteht darin, verschiedenartige Halbleiter-Leuchtchips 28a zu verwenden. Beispielsweise werden überwiegend Halbleiter-Leuchtchips 28a eingebaut, welche Blaulicht emittieren. Zusätzlich kommen jedoch noch Halbleiter-Leuchtchips 28a zum Einsatz, welche im Roten und im Grünen emittieren. Durch eine entsprechende Abstimmung, auch was die jeweilige Lichtleistung angeht, kann so eine Farbeinstellung, insbesondere ein weitgehender Weißabgleich, erzielt werden.
Auch können Halbleiter-Leuchtchips 28a eingesetzt werden, welche UV-Licht emittieren. Dann sollte auf die erste Hauptfläche 14 jedoch ein UV-Filter aufgebracht werden, wenn das erzeugte Licht für das menschliche Auge bestimmt ist.
Die oben erläuterten Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' können als Leuchtmittel, beispielsweise zur Beleuchtung von Innenräumen verwendet werden. Nicht nur Innenräume von Gebäuden, auch Innenräume von Schiffen, Flugzeugen, Kraftfahr zeugen und dergleichen kommen in Betracht. Die Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10'' können unter Anderem als leuchtende Wandvertäfelung oder -verkleidung eingesetzt werden. Letzteres ist auch für die Außenverkleidung von Gebäuden vorstellbar.
Die Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' können auf einfache Weise in einem abgedichteten Gehäuse untergebracht werden. Daher kommt auch ein Einsatz in der Medizin, z. B. bei medizinischen Geräten, Instrumenten oder Mikroskopen, aber auch als Leuchteinheit für Operationssäle, in Betracht.
Bei entsprechender Leuchtstärke können die Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' ferner im medialen Bereich, wie Film, Fernsehen und dergleichen, eingesetzt werden.
Insbesondere in Verbindung mit Solarzellen als Energiequelle ist auch an die Straßen- und Leitplankenbeleuchtungen zu denken.
Darüber hinaus kommen auch Anwendungen im Bereich der Fotografie als Blitzlicht in Frage. Auch ein Stroboskop kann mit den Leuchteinheiten 10, 10', 10'' oder 10''' ausgestattet sein.
Insbesondere, wenn die Lichtleiterplatte 12 aus Acrylglas gefertigt ist, kann diese in an und für sich bekannter Weise in eine bestimmte Form gebracht werden, d. h. diese ist dann nicht mehr eben, sondern ein beliebig geformtes, insbesondere gekrümmtes, Lichtleiterelement. In diesem Fall kann die entsprechende Leuchteinheit selbst ein Gebrauchsobjekt bilden, welches eine zusätzliche Funktion zu derjenigen der Beleuchtung haben kann. Vorstellbar ist beispielsweise, das Lichtleiterelement und damit die gesamte Leuchteinheit in der Form einer Badewanne oder einer Duschkabine auszubilden.
Aber auch sonstige Einrichtungsgegenstände, z. B. Stühle, Tische und dergleichen, kommen in Frage. Nachstehend werden Anwendungsbeispiele der Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' erläutert.
In den 8 und 9 ist die Verwendung der Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' als Hintergrundbeleuchtung für einen Flüssigkristall-Bildschirm veranschaulicht. Dort ist beispielhaft die Leuchteinheit 10 gezeigt.
Wie insbesondere im in 9 gezeigten Schnitt zu erkennen ist, ist vor der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 der Leuchteinheit 10 ein Flüssigkristall-Paneel 60 mit einer flächigen Sichtseite 62 und einer dieser gegenüberliegenden Seite 64 angebracht. Ein Flüssigkristall-Paneel 60 ist an und für sich bekannt, weshalb an dieser Stelle auf eine nähere Erläuterung dazu verzichtet wird.
Auf der Seite 64 des Flüssigkristall-Paneels 60 ist die Leuchteinheit 10 so angeordnet, dass die erste Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte parallel zum Flüssigkristall-Paneel 60 verläuft. Zwischen der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 und der Seite 64 des Flüssigkristall-Paneels 60 ist eine optische Koppelschicht 66 aus einem dickflüssigen Silikonöl oder aus einer elastischen Silikonmasse vorgesehen. Das Silikonmaterial ist auch hier durch Kreise angedeutet. Die optische Koppelschicht 66 aus der elastischen Silikonmasse kann durch Zugabe eines Härters zu einem dünnflüssigeren Silikonöl gewonnen werden. Die optische Koppelschicht 66 steht unmittelbar mit der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 und mit der Fläche des Flüssigkristall-Paneels 60 auf dessen Seite 62 in Kontakt.
In einer Abwandlung kann die optische Koppelschicht 66 auch aus einem Harz, beispielsweise aus einem Epoxidharz oder einem Polyesterharz, sein. In diesem Fall kann die optische Koppelschicht 66 durch Aushärten eines flüssig aufgetragenen Harzes gewonnen werden, welchem dazu ein Härter zugegeben wurde, wie es an und für sich bekannt ist.
Durch die Leuchteinheit 10 wird über die erste Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 ein gleichmäßiges Licht hoher Intensität abgegeben, welches über die Koppelschicht 66 aus Silikonöl bzw. einer viskosen Silikonmasse zu dem Flüssigkristall-Paneel 60 übertragen wird und dieses von dessen Seite 64 her beleuchtet.
Die Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' weisen im Vergleich zu bekannten Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristall-Paneels, bei denen zusätzliche Komponenten, wie Lochreflektormasken, Fresnel-Linsen und Diffusionsfilter, zum Einsatz kommen, eine gute Leuchtkraft bei gleichzeitiger Gewährleistung eines verhältnismäßig großen Betrachtungswinkels des Flüssigkristall-Paneels 60, bei dem das damit erzeugte Bild noch gut zu erkennen ist.
Bei der Anwendung der Leuchteinrichtungen 10, 10', 10'' und 10''' als Hintergrundbeleuchtung für einen Flüssigkristallbildschirm kann zudem zu tragen kommen, dass die Reflexionspartikel 51 neben ihrer reflektierenden Wirkung auch den Phosphorpartikeln 32 entsprechende Eigenschaften haben können und auf sie treffende Strahlung teilweise absorbieren und Strahlung einer anderen Wellenlänge emittieren können.
Wenn beispielsweise als Reflexionspartikel 51 Partikel aus Scandiumoxid oder aus Zinksulfid eingesetzt und Halbleiter-Leuchtchips 28a verwendet werden, welche Licht im Wellenlängenbereich zwischen 160 nm und 380 nm abstrahlen, so kann auf die Phosphorpartikel 32 im Silikonöl 30 verzichtet werden. Bereits die Reflexionspartikel 51 aus Scandiumoxid oder Zinksulfid wandeln dieses Licht im Wellenlängenbereich zwischen 160 nm und 380 nm der Halbleiter-Leuchtchips 28a in Weißlicht um. In dieses wird von den Reflexionspartikeln 51 in alle Raumrichtungen emittiert und zumindest weitgehend von der Reflexionsschicht 52 in Richtung auf die Lichtleiterplatte 12 reflektiert.
Werden Halbleiter-Leuchtchips 28a verwendet, welche blaues Licht im Wellenlängenbereich von 450 nm bis 475 nm abstrahlen, so wird dieses in hellblaues Licht umgewandelt, wenn die Reflexionspartikel 51 aus Scandiumoxid sind.
Das für den Betrachter erscheinende Spektrum des auf der Sichtseite 62 des Flüssigkristall-Paneels 60 austretenden Lichts kann außerdem durch eine gezielte Steuerung der Durchlässigkeit der Flüssigkristallzellen des Flüssigkristall-Paneels 60 beeinflusst werden.
Auch bei herkömmlichen Flüssigkristall-Bildschirmen, welche mit Farbfiltern arbeiten, kann dieser Effekt genutzt werden. Die energiereichere Strahlung wird dabei nicht nur von dem Blaufilter, sondern auch von dem Rot- und dem Grünfilter einer an und für sich bekannten Farbmaske eines entsprechenden Flüssigkristall-Bildschirms durchgelassen. Ein Ausgleich der Farbintensitäten kann durch eine entsprechende Elektronik erzielt werden.
Das hellblaue Licht ist energiereicher als rotes oder grünes Licht, jedoch für das menschliche Auge schwerer wahrzunehmen. Dadurch wird der visuelle Eindruck für den Betrachter verstärkt, ohne dass dies auf Kosten des Farbeindrucks geht.
Die in den Farben Rot, Grün und Blau erscheinenden einzelnen Bildpunkte des Flüssigkristall-Bildschirms erscheinen klarer als es bei einer rein weißen Hintergrundbeleuchtung der Fall ist.
Es ist in der Regel ausreichend, wenn bei einer Kantenlänge der Außenränder 18 bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12 von annähernd 50 cm jeweils vier Halbleiter-Leuchtchips 28a entlang des entsprechenden Außenrands 18, 20 bzw. innerhalb der Nut 56 vorgesehen sind.
Die Leuchteinheiten 10, 10', 10'' können, was ihre Abmessungen und die Anzahl der Halbleiter-Chips 28a oder der Leuchtröhren 28b angeht, in vielen verschiedenen Ausbildungen gefertigt werden.
Die Leuchteinheiten 10, 10'', 10''' können zum Beispiel mit jeweils sieben zusammengeschalteten Halbleiter-Leuchtchips 28a, einer Kantenlänge der Außenränder 18, 20 der Lichtleiterplatte 12 von etwa 100 cm und einer Breite der Lichtleiterplatte 12 von etwa 20 cm gefertigt sein.
Die Kantenlänge der Außenränder 18, 20 der Lichtleiterplatte 12 kann beispielsweise von 10 cm bis 200 cm, und die Breite der Lichtleiterplatte 12 kann beispielsweise von 1 cm bis 20 cm variieren.
Die Aufnahmeleistung der Leuchteinheiten 10, 10'', 10''' ist gering, wenn Halbleiter-Leuchtchips 28a verwendet werden.
Eine weiteres Beispiel für eine Anwendung der Leuchteinheiten 10, 10', 10'' und 10''' wird nun anhand der 10 und 11 erläutert. Die dort schematisch gezeigte Handlampe 68, welche beispielsweise als Arbeitsleuchte verwendet werden kann, umfasst ein zylindrisches Handstück 70 mit einem Gehäuse 72 sowie ein Kopfstück 74. Letzteres weist einen lichtundurchlässigen Rahmen 76 auf. Dieser fasst beispielhaft die Leuchteinheit 10 nach 1 ein, welche hier nicht im Detail gezeigt ist. Es können auch die Leuchteinheiten 10', 10'' oder 10''' verwendet werden. Das Kopfstück 74 hat eine rechtwinklige Außenkontur, es sind jedoch auch beliebig andere Außenkonturen möglich.
Das Handstück 70 weist in einer Stirnseite 78 eine Aufnahmenut 80 auf, in welcher das Kopfstück 74 mit der Leuchteinheit 10 sitzt, so dass das Handstück 70 einen Randbereich des Kopfstücks 74 gabelartig umgreift.
Die Anschlüsse 38 und 40 der Leuchteinheit 10 sind im Inneren des Gehäuses 72 des Handstücks 70 über Leitungen 82 bzw. 84 von außen nicht sichtbar unter Zwischenschaltung eines an der Außenseite des Gehäuses 72 angeordneten Ein/Aus-Schalters 86 mit einem Netzkabel 88 verbunden (siehe 10). Das Netzkabel 88 verlässt das Gehäuse 72 auf der der Stirnseite 78 gegenüberliegenden Stirnseite 90 und endet in einem nicht gezeigten Schutzkontakt-Stecker. Es ist eine nicht eigens gezeigte Elektronik im Gehäuse 72 untergebracht, so dass die Handlampe 68 mit 220 V Wechselstrom betrieben werden kann. Alternativ kann die Handlampe 68 auch mit einer Batterie betrieben werden.
Die erste Hauptfläche 14 der Leuchteinheit 10 ist auf der von dem Schalter 86 abliegenden Seite der Handlampe 68 angeordnet.
Eine alternative Handlampe ist in den 12 und 13 in Form einer Taschenlampe 92 gezeigt. Diese umfasst ein eine Batterie 94 aufnehmendes Gehäuse 96, welches an einer Stirnseite 98 mit einem entfernbaren Deckel 100 verschlossen ist, so dass die Batterie 94 bei Bedarf ausgetauscht werden kann.
Auf der der Stirnseite 98 gegenüberliegenden Stirnseite 102 kann das Gehäuse 96 eine Leuchteinheit 10, 10', 10'' oder 10''' tragen.
Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Leuchteinheit 11 vorgesehen, welche nur schematisch gezeigt und gegenüber der Leuchteinheit 10 wie folgt modifiziert ist:
Die von einem lichtundurchlässigen Rahmen 104 eingefasste Leuchteinheit 11 weist keine Gehäuse 22 bzw. 24 an den Außenrändern 18 und 20 der Lichtleiterplatte 12 auf, in welchen Leuchtmittel 28 angeordnet sind. Stattdessen ist ein Durchgang 106 mit kreisförmigen Querschnitt vorgesehen, der sich von der vom Gehäuse 96 abliegenden ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 bis zur gegenüberliegenden Außenfläche 54' des Bodens 54 des Gehäuses 44 der Reflexionseinrichtung 53 durch die Leuchteinheit 11 hindurch erstreckt.
In dem Durchgang 106 ist als Leuchtmittel eine Leuchtdiode 108 angeordnet. Deren Anschlüsse, welche mithin die Anschlüsse 38 und 40 der Leuchteinheit 11 bilden, sind im Inneren des Gehäuses 96 der Taschenlampe 92 über Leitungen 110 bzw. 112 von außen nicht sichtbar unter Zwischenschaltung eines an der Außenseite des Gehäuses 96 angeordneten Ein/Aus-Schalters 114 mit der Batterie 94 verbunden.
Auf der Seite der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 ist der Durchgang 106 von einem in Richtung auf die Leuchtdiode 108 weisenden und in entgegengesetzte Richtung gewölbten Spiegel 114 abgedeckt. Dieser reflektiert von der Leuchtdiode 108 nach vorne emittiertes Licht in Richtung auf den Durchgang 106 bzw. auf die Lichtleiterplatte 12.
Ein weiteres Beispiel für eine Anwendung der Leuchtvorrichtungen 10, 10', 10'' und 10''' ist in den 14 und 15 anhand eines Warndreiecks 116 mit einer Vorderseite 118 und einer Rückseite 120 gezeigt.
Dieses umfasst einen mehrteiligen Rahmen 122 mit drei Rahmenteilen 122a, 122b, 122c, welche an ihren Endbereiche in an und für sich bekannter Weise miteinander zu einem im Wesentlichen gleichschenkligen Dreieck lösbar verbunden sind.
Auf der Vorderseite 118 sind die Rahmenteile 122a, 122b und 122c mit einer reflektierenden Schicht versehen, welche hier nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehen ist.
Das in 14 untere Rahmenteil 122b ist mit zwei lösbaren Fußelementen 124 verbunden, so dass das Warndreieck 116 sicher aufgestellt werden kann. Der Rahmen 122 umgibt einen Innenbereich 126 des Warndreiecks 116. In diesem ist die Leuchteinheit 10 angeordnet, die hier entsprechend eine dreieckige Außenkontur hat. Die erste Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 weist in die gleiche Richtung wie die Vorderseite 118 des Warndreiecks 116. Die Leuchtvorrichtung 10 ist lösbar mit den Rahmenteilen 122a, 122b und 122c verbunden.
Auf der Rücksseite 54' der Reflexionseinrichtung 53 ist ein Batteriegehäuse 128 angebracht, in welchem eine Batterie 130 angeordnet ist. Diese ist über Leitungen 132 und 134 mit den Anschlüssen 38 und 40 der Leuchtvorrichtung 10 verbunden. Es ist ein nicht extra dargestellter Ein/Aus-Schalter vorhanden, mit dem die Verbindung zwischen Batterie 130 und Leuchtvorrichtung 10 hergestellt oder unterbrochen werden kann.
Die erste Hauptfläche 14 der Leuchtvorrichtung 10 kann bedruckt sein, beispielsweise mit einem Ausrufezeichen, wie es bei Warndreiecken häufig der Fall ist.
In einer Abwandlung sind auch die Rahmenteile 122a, 122b und 122c durch eine Leuchtvorrichtung 10, 10', 10'' oder 10''' mit entsprechender Außenkontur gebildet, die gegebenenfalls in einem eigenen Rahmen angeordnet sein können.

Claims

Leuchtvorrichtung mit a) einem Lichtleiterelement (12), welches durch eine erste Hauptfläche (14) und eine zu dieser parallel beabstandete zweite Hauptfläche (16) begrenzt ist; b) Leuchtmitteln (28), welche derart angeordnet sind, dass von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht in das Lichtleiterelement (12) eingekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass c) auf der Seite der zweiten Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) eine Reflexionseinrichtung (53) vorgesehen ist, welche Licht in Richtung auf das Innere des Lichtleiterelements (12) reflektiert.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (53) eine Reflexionsschicht (52), insbesondere eine Spiegelfolie oder eine weiße Kunststofffolie, umfasst.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (53) ein Reflektorsubstrat (48) umfasst, welches auf der Seite der zweiten Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (53) eine Koppelschicht (50) aus Silikonmaterial, insbesondere aus dickflüssigem Silikonöl oder aus einer elastischen Silikonmasse, oder aus einem Harz, insbesondere aus einem Epoxidharz oder aus einem Polyesterharz, umfasst, welche die zweite Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) unmittelbar kontaktiert.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorsubstrat (48) ein weißes Papierblatt (48) ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Papierblatt (48) ein Flächengewicht von 50 g/m² bis 200 g/m², bevorzugt von 80 g/m² bis 170 g/m², bevorzugter von 100 g/m² bis 150 g/m² und insbesondere bevorzugt von 120 g/m² hat.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Reflexionseinrichtung (53) Reflexionspartikel (51) umfasst.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionspartikel (51) eine oder mehrere der nachfolgenden Verbindungen umfassen: Zinksulfid, Scandiumoxid, Lanthanoxid, Ceroxid, Neodymoxid, Samariumoxid, Europiumoxid, Gadoliniumoxid, Dysprosiumoxid, Holmiumoxid, Erbiumoxid, Thuliumoxid, Ytterbiumoxid, Lutetiumoxid.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionspartikel (51) aus Scandiumoxid oder aus Zinksulfid sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 unter Rückbezug auf einen der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionspartikel (51) in der Koppelschicht (50) aus Silikonmaterial oder aus einem Harz weitgehend homogen verteilt sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) wenigstens bereichsweise eine Oberflächenrauhigkeit in der Größenordnung von 100 μm bis 500 μm, bevorzugt von 200 μm bis 500 μm, bevorzugter von 300 μm bis 500 μm und besonders bevorzugt in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts, welches von der Reflexionseinrichtung (53) auf sie reflektiert wird, aufweist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterelement (12) aus Glas oder Acrylglas oder Epoxidharz gefertigt ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterelement (12) eben ausgebildet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) bezogen auf das ebene Lichtleiterelement (12) zwischen der durch die erste Hauptfläche (14) vorgegebenen Ebene und der durch die zweite Hauptfläche (16) vorgegebenen Ebene angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Leuchtmittel (28) seitlich neben einem Außenrand (18, 20) des ebenen Lichtleiterelements (12) angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Leuchtmittel (28) in einer Nut (56) angeordnet ist, welche in einer der Hauptflächen (14, 16) des Lichtleiterelements (12) vorgesehen ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Seite der Leuchtmittel (28) wenigstens teilweise eine Reflexionsschicht (52) gegenüberliegt, welche von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht in Richtung auf das Innere des Lichtleiterelementes (12) reflektiert.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) zumindest teilweise über ein lichtleitendes Material (30) mit dem Lichtleiterelement (12) gekoppelt sind.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Material (30) ein Silikonmaterial, insbesondere ein Silikonöl oder eine elastische Silikonmasse ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) wenigstens teilweise von Phosphorpartikeln (32), vorzugsweise homogen verteilten Phorphorpartikeln, umgeben sind, welche von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht absorbieren und ihrerseits Licht einer anderen Wellenlänge emittieren.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 20 unter Rückbezug auf Anspruch 19 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorpartikel (32) in dem lichtleitenden Material (30) verteilt sind, vorzugsweise homogen verteilt sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) wenigstens einen Halbleiter-Leuchtchip (28a) umfassen, welcher bei Spannungsbeaufschlagung Licht emittiert.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) wenigstens eine Leuchtröhre (28b) umfassen.
Flüssigkristall-Bildschirm, welcher umfasst: a) ein Flüssigkristall-Paneel (60) mit einer flächigen Sichtseite (62); b) eine Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10'''), mittels welcher das Flüssigkristall-Paneel (60) auf der von der Sichtseite (62) abliegenden Seite (64) mit Licht beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet dass, c) die Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10''') nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist.
Flüssigkristall-Bildschirm nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Hauptfläche (14) des Lichtleiterelements (12) und dem Flüssigkristall-Paneel (60) eine optische Koppelschicht (66) vorgesehen ist.
Flüssigkristall-Bildschirm nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Koppelschicht (66) aus Silikonmaterial, insbesondere aus dickflüssigem Silikonöl oder aus einer elastischen Silikonmasse, oder aus einem Harz, insbesondere aus einem Epoxidharz oder aus einem Polyesterharz, gebildet ist.
Taschenlampe mit a) wenigstens einem Gehäuseteil (96); b) einer Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10''', 11), welche an einem ersten Ende (102) des Gehäuseteils (96) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass c) die Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10''', 11) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist.
Warndreieck mit a) einem von einem Rahmen (122) umgebenen Innenbereich (126); b) Leuchtmitteln (28); c) einer mit den Leuchtmitteln (28) verbundenen autarken Energiequelle (130), dadurch gekennzeichnet, dass d) wenigstens eine Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10''') nach einem der Ansprüche 1 bis 23 vorgesehen ist.
Warndreieck nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10''') wenigstens einen Abschnitt des Rahmens (122) bildet.
Warndreieck nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die oder eine weitere Leuchtvorrichtung (10, 10', 10'', 10''') wenigstens einen Abschnitt des Innenbereichs (126) bildet.