WO2016142065A1 - Leuchtvorrichtung mit einer lichtleiterplatte - Google Patents

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WO2016142065A1
WO2016142065A1 PCT/EP2016/000426 EP2016000426W WO2016142065A1 WO 2016142065 A1 WO2016142065 A1 WO 2016142065A1 EP 2016000426 W EP2016000426 W EP 2016000426W WO 2016142065 A1 WO2016142065 A1 WO 2016142065A1
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WO
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light
guide plate
light guide
lighting device
conducting element
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PCT/EP2016/000426
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas DANLER
Philipp Schmitz
Manfred GSTREIN
Florian FRISCHMANN
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Rehau Automotive SE and Co KG
Original Assignee
Rehau AG and Co
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075—Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0076—Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device with at least one light guide plate.
  • the light is at least one light coupled into the circumferential side surface of the light guide plate by irradiating the same with the light of the lamp.
  • the injected light is e.g. Reflected on scattering bodies in the light guide plate, to allow it emerge from at least one light exit surface of the light guide plate as evenly as possible and flat.
  • the light guide plate spaced by an air gap diffuser can be realized in known solutions advantageously over the entire light exit surface a uniform light emission. Due to the intended difference in the refractive index and the concomitant adjustment of the critical angle of total reflection, excessive light extraction in the vicinity of the respective luminaire is advantageously prevented.
  • the production of such a multilayer construction is complicated and cost-intensive due to the majority of the components to be joined together.
  • a translucent or transparent diffuser in the known solutions contributes to a considerable minimization of the overall efficiency of the luminaire, since components of the luminous flux are lost via the diffuser.
  • CONFIRMATION COPY Proper radiation over the light exit surface of the light guide plate lost.
  • the respective lamp is spaced from the light guide plate to form an air gap. Due to the reflection of light components on the side surface or at the light gap, in some known solutions only a maximum of 91% of the total light or luminous flux can be non-directionally coupled into the light guide plate in a non-directional manner. The remaining 9% are reflected on the side surface and are lost.
  • the lighting device comprises at least one light guide plate, at least one lamp and at least one light pipe element.
  • the light guide plate has a circumferential side surface and at least one light exit surface oriented at right angles to the side surface.
  • the light-conducting element has a light coupling surface for coupling or for directionally coupling the light emitted by the light into the light-conducting element and a parallel to the side surface of the light guide plate oriented light output surface for coupling the injected light from the light pipe element.
  • the light outcoupling surface is for coupling or for directed coupling of the coupled out of the light guide element light in the light guide plate on the side surface or lies flat against this or lies at this wholly or lies at this wholly flat.
  • At least one means is provided for coupling the luminous light coupled into the light guide plate through the light exit surface.
  • the light-conducting element of the lighting device has at least one interface connecting the light-incoupling surface and the light-outcoupling surface, wherein the boundary surface has an embodiment in which the light rays of the coupled light of the luminaire, which strike the interface immediately after being coupled into the light-conducting element, are totally reflectable at the interface and can be guided out of the light-conducting element by the total reflection through the light-outcoupling surface, when the boundary surface of the light-conducting element adjoins a predetermined medium, in particular air.
  • Light coupling surface initially extend to the interface or it is the coupled light components or light rays, which extend, inter alia (or with a portion of their entire beam path) respectively parallel or along a straight line, which is a point of the light coupling surface with a point the interface connects.
  • the light guide plate consists of a material with a refractive index which corresponds to the refractive index of the material constituting the light guide element or deviates from this by a maximum of 20%. It is understood that under this refractive index deviation either one Deviation to a smaller refractive index (negative deviation) or a deviation to a higher refractive index (positive deviation) is to be understood.
  • the light guide plate is preferably made of a material having a refractive index which is within a range of 1.3 to 1.8.
  • the lighting device according to the invention is characterized in particular by providing the light-conducting element with the interface and by the concern of the light-outcoupling surface of the light-conducting element on the side surface of the light guide plate.
  • a der-type light-conducting element can of the light of the lamp - which may include in particular one or more light-emitting diodes as a light source - over the
  • Coupled light input surface in the light pipe element is due to the total internal reflection at the interface a large proportion lossless on the light output surface again directed out of the light pipe element or reflected and reflected directly into the light guide plate or deflected, abuts the side surface of the light outcoupling surface.
  • the light guide plate is made of a material having a refractive index which corresponds to the refractive index of the material from which the light pipe element consists or a maximum of 20% deviates from this.
  • this deviation of the refractive index is to be understood as meaning either a deviation from a smaller refractive index (negative deviation) or also a deviation from a higher refractive index (positive deviation).
  • the light or light beams of the portion coupled into the light guide plate by the total reflection have a direction corresponding to a large one Proportion of the coupled light also has a total reflection at the light exit surface of the light guide plate result.
  • the light of the luminaire coupled into the light-conducting element is shaped or aligned by the light-conducting element or the boundary surface of the light-conducting element such that almost the entire luminous flux coupled into the light-conducting element by the luminaire, with an efficiency of> 90%, ideally 100%, so directed into the light guide plate is coupled, that the light flux thus formed in an angular range greater than or equal to the critical angle of total reflection at the light exit surface of the light guide plate can be reflected and directed in the light guide plate.
  • This also advantageously facilitates the design of the means for decoupling the luminous light coupled into the light guide plate through the light exit surface, in particular, e.g. in the form of efficient scattering structures in the light guide in order to achieve glare-free light emission of the light guide via the at least one light exit surface.
  • further covers such as, in particular, a translucent / opaque diffuser, can be dispensed with.
  • the total reflection at the light exit surface advantageously prevents excessive light extraction in the immediate vicinity of the light-conducting element.
  • the light guide plate may e.g. also be bent three-dimensionally, and in particular if in one embodiment, the light of the lamp or a bundle of rays of the luminous light on the light-conducting element in an angular range less than or equal to 35 ° in the light guide plate -. via a connection layer - can be coupled.
  • the material constituting the optical waveguide element has a refractive index which is at least 2% smaller than that Refractive index of the material making up the light guide plate.
  • the light or beam of the luminous flux introduced into the light guide plate can be further bundled.
  • the light beams are known to be refracted towards the solder and thus the light beams or the beam bundle is narrowed, which is particularly advantageous to realize an almost lossless and virtually glare-free light coupling into the light guide plate.
  • This bundling of the light beam also achieves a homogeneous light distribution in the light guide plate, which likewise contributes to an improvement in the glare-free lighting device, since a high luminance distribution is reduced near the peripheral side surface of the light guide plate where the light coupling takes place.
  • the luminaire For coupling the luminaire light into the light incoupling surface, the luminaire is aligned correspondingly with respect to the light incoupling surface. Further, in determining the formation of the interface of the light pipe member, the orientation of the lamp with respect to the light input surface or the spatial light-emitting characteristic of the lamp with respect to the light coupling surface is included in order to provide the interface with its advantageous described effect of total reflection can , The determination of the interfacial formation or of the boundary surface course is then possible for the person skilled in the art, in particular on the basis of the laws of geometrical optics.
  • the light-conducting element is particularly preferably completely delimited by the boundary surface (s) or outer surface (s) formed, so that apart from the
  • This training brings advantageously a lossless or almost completely lossless light coupling of the light incident on the light incidence surface light in the light guide plate with it, and in connection with the advantageous prevention of excessive light extraction through the light exit surface of the light guide plate in the vicinity of the light guide element.
  • the lighting device according to the invention is therefore easy to produce due to the above and allows a low-loss coupling of the light of the lamp in the light guide plate.
  • the luminaire can comprise at least one light-emitting diode or a plurality of light-emitting diodes, or the light can comprise at least one light-emitting diode or a plurality of light-emitting diodes as the light source for generating the light to be coupled into the light guide plate.
  • the light exit surface of the light guide plate may be provided on any partial surface of the surface of the light guide plate.
  • the light exit surface may be provided on a light guide plate, which comprises two mutually opposite cover surfaces and the peripheral side surface, for example on one of the two cover surfaces. If two light exit surfaces are provided, a light exit surface can be provided on each of the two cover surfaces or one or each of the cover surfaces can form a light exit surface.
  • the means for decoupling or deflecting the light coupled in from the side surface into the light guide plate through the light exit surface can be any means which is set up for this decoupling or deflection of the light-emitting diode light.
  • This agent may be e.g. to act a received in or on the light guide plate reflection means.
  • the effect of the light guidance and the efficiency of the light extraction by the light exit surface e.g. be increased by additional components in the light guide plate and / or by scattering bodies on the surface of the light guide plate.
  • the light guide plate may be any light guide plate, which is at least partially or entirely translucent.
  • the light guide plate may particularly preferably be formed in one piece and / or multi-layered.
  • the thickness of the light guide plate or the thickness of the at least one piece of light guide plate is at least 2 mm.
  • the light guide plate may at least partially consist of a matrix material, which preferably comprises those materials which are transparent in the visible range of light, such as polycarbonate and / or polymethyl methacrylate and / or acrylate resins and / or methyl methacrylate-acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, Acrylic ester-styrene-acrylonitrile copolymers and / or styrene-acrylonitrile copolymers and / or polystyrene and / or styrene-methyl methacrylate copolymers and / or cycloolefin copolymers and / or polypropylene and / or liquid-crystalline polymers and / or Polyamides and / or polyphenylene sulfone and / or polysulfone and / or polyethersulfone and
  • the light-conducting element is formed at least partially or completely translucent.
  • the light-conducting element may at least partially consist of a material comprising as matrix material polycarbonate and / or polymethyl methacrylate and / or acrylate resins and / or polystyrene and / or styrene-methyl methacrylate copolymers and / or cycloolefin copolymers and / or polyamides and / or polyphenylene sulfone and / or polysulfone and / or polyethersulfone and / or polyethylene terephthalate and / or polybutylene terephthalate and / or silicones and / or polyurethane and / or inorganic glasses and / or mixtures and / or layer-wise combinations thereof.
  • the light-conducting element may also be particularly preferably formed in one piece.
  • the light-conducting element can be an extruded body in a particularly practical manner, ie a body which can be produced by extrusion in a simple and practical manner in large numbers.
  • the light-conducting element can have a division into at least two equally sized partial areas and / or at least two different-sized partial areas in at least one plane (orthogonal and / or horizontal direction to the longitudinal extension of the light guide plate).
  • these subareas may differ in particular by the refractive index and / or the transparency and / or the composition of the matrix material.
  • the indices of refraction of the individual subregions correspond to those of the light guide plate or deviate from it by a maximum of 20%.
  • Such divided into subregions light-guiding elements can be advantageously prepared by extrusion and / or coextrusion and / or multi-layer extrusion and / or post-co-extrusion.
  • the at least two partial regions can be separated from one another by a reflective reflector device, preferably with a reflectance> 75%, ideally> 85%, on both sides (preferably highly reflecting).
  • Reflector device may preferably comprise a layer, which may be particularly preferably provided on an aluminum support, wherein the layer was coated on both sides in a vacuum process each with at least one reflection-enhancing further thin layer as a reflector and ideally still an outer highly transparent clearcoat and / or adhesion-promoting Layer can have, so that a cohesive bond to the matrix material of the light pipe element is achieved.
  • the beams can be deflected in particular upwards and / or downwards.
  • the reflector device may be formed in particular in the form or in the manner of a mirror or mirror-like element.
  • the light guide plate on a plurality of means in the form of scattering bodies for coupling or deflecting the light emitted from the side surface in the light guide plate luminous light through the light exit surface through.
  • the decoupling or redirecting takes place here by scattering the coupled light at the scattering bodies.
  • a plurality of means are further provided for coupling or deflecting the coupled from the side surface in the light guide plate light of the lamp through the light exit surface, wherein the light guide plate having these means and each means is in the form of a scattering body.
  • the scattering bodies which are preferably accommodated in the light guide plate or in the material of the light guide plate, make it possible to effectively decouple or deflect the light coupled into the light guide plate via the side face through the light exit face, in particular by providing a large number of uniformly in the light guide plate distributed scattering bodies can be realized over the entire light exit surface extending uniform light emission, along with the creation of a perceived as pleasant light.
  • the lighting device according to the invention can be used in particular e.g. find use as a ceiling light.
  • the scattering bodies may alternatively or cumulatively also be provided on the surface of the light guide plate.
  • the scattering bodies can advantageously bring about a directional and / or diffuse decoupling through the light exit surface. Particularly preferably, the scattering elements cause a directed outcoupling.
  • the scattering bodies can be produced by etching and / or eg embossing and / or eg ablation and / or eg laser structuring and / or eg printing and / or eg screen printing and / or eg digital printing and / or eg transfer printing and / or for example lacquer embossing processes, in particular UV-curing coating, and / or by, for example, applying a thin layer ( ⁇ 500 pm), for example in the form of a film which already has scattering bodies, and / or, for example, by combinations thereof.
  • a thin layer ⁇ 500 pm
  • the scattering bodies can in particular also be applied to the surface of the light guide plate and / or can protrude into the surface as depressions and / or can be mixtures thereof.
  • the scattering bodies are e.g. punctiform and / or diamond-shaped and / or e.g. elliptical and / or e.g. polygonal and / or e.g. polyhedral and / or e.g. prismatic and / or e.g. cone-shaped and / or e.g. partially spherical and / or e.g. cylindrical and / or have e.g. Mixed forms from this.
  • the scattering bodies can have smooth and / or micro-rough and / or textured surfaces.
  • the scattering body preferably have heights of 10 ⁇ - 3 mm.
  • the lateral extent is particularly preferably between 10 ⁇ m and 6 mm.
  • Embodiments of scattering bodies which are applied as printing ink and / or as UV-curing coating have as matrix material acrylate resins and / or urethane resins and / or urethane acrylate resins and / or polyester resins and / or epoxy resins and / or epoxy acrylate resins and / or hybrid resins, such as known in so-called ORMOCER coating systems.
  • the scattering bodies can be transparent and / or have additives which have an increased refractive index relative to the matrix material of the light guide plate.
  • the choice of additives includes pigments, for example, titanium dioxide, zinc sulfide, zinc oxide, barium sulfate and barium titanate, as well as glass, alumina, silicate, microglass, microballoons, crosslinked polystyrene, silver nanoparticles, and chalk.
  • the scattering bodies which are provided alternatively or cumulatively on the surface of the light guide plate, it may be any scattering body, which are adapted to cause or implement the decoupling or deflection by scattering effect.
  • the size or extent of the scattering bodies in the direction of their greatest extent is preferably within a range of 10 ⁇ m to 6 mm, particularly preferably within a range of 10 ⁇ m to 3 mm. With scattering bodies of such dimensions, it is possible to create a very uniform light through the sum of the scattering effects of all the scattering bodies, with as uniform a distribution as possible of the scattering bodies.
  • the scattering particles or scattering particles which can be distributed in the light guide plate are preferably of spherical and / or elliptical and / or polyhedron-like shape and preferably have smooth and / or rough and / or micro-rough and / or microstructured and / or textured Surfaces and / or combinations thereof. It is particularly advantageous if the scattering particles are present in the matrix material of the light guide plate in the dimension ⁇ 20 ⁇ m, ideally ⁇ 10 ⁇ m, with as narrow a particle size distribution as possible ⁇ 5%.
  • Microglass spheres, hollow glass microspheres with a diameter smaller than 10 ⁇ m, crosslinked polymer particles with a diameter smaller than 10 ⁇ m, polymethyl methacrylate particles, crosslinked polybutyl methacrylate particles or crosslinked acrylic esters crosslinked polystyrene, polymethylsilsesquioxane microspheres composite microspheres prove to be particularly suitable scattering particles or scattering particles
  • Polymethylsilsesquioxane with alumina and / or titanium dioxide surface modification (concentration: ⁇ 0.1%, ideally ⁇ 0.01%).
  • Examples are TECHPOLYMER MBX, TECHPOLYMER MBP, TECHPOLYMER MB-C, TECHPOLYMER ARX,
  • the light outcoupling surface is provided on at least one connecting layer of the light-conducting element, via which the light-guiding element is materially connected to the side surface.
  • the connecting layer may preferably be at least one polymer layer and / or an adhesive layer and / or a sol-gel layer and / or a lacquer layer.
  • the tie layer may have been applied by a physical coating process.
  • the bonding layer may consist of a combination of polymer and / or adhesive layer and / or sol-gel layer and / or layers which were produced by means of a physical coating process.
  • the bonding layer is preferably an adhesive layer.
  • a cohesive connection in particular by a cohesive connection produced by means of an adhesive layer or an adhesive advantageously a very effective coupling and thus also a very low-loss coupling of the light can be realized.
  • the connecting layer consists of a material with a refractive index, which corresponds to the refractive index of the material of which the light-guiding plate or the light-conducting element consists, or deviates from this by a maximum of 20%. It is understood that this deviation of the refractive index is to be understood as meaning either a deviation from a smaller refractive index (negative deviation) or also a deviation from a higher refractive index (positive deviation).
  • connection layer may at least partially or entirely consist of a material with a refractive index greater than or equal to that of the light-conducting element but less than or equal to the light-guide plate.
  • a particularly good adaptation can be achieved if the bonding layer at least partially or entirely of a material having a refractive index greater than or equal to the light guide element but equal to that of the light guide plate, because of this increase in the refractive index of the light guide element to the light guide plate out a bundling of the light extending from the light pipe element into the light guide plate results, which has both an advantage in minimizing the Blend effect of the lamp as well as to achieve a homogeneous light distribution in the light guide plate represents.
  • the bonding layer has a high adhesion and / or a high light transmittance and / or a high temperature stability.
  • the transparency or light transmittance of the bonding layer in the visible range is preferably greater than 80%, particularly preferably greater than 94%.
  • the adhesive strength of the bonding layer is preferably greater than 0.5 N / cm, more preferably greater than 5 N / cm, in each case measured at room temperature and / or at 40 ° C., in order to advantageously avoid delamination / detachment.
  • the thickness of the connecting layer may preferably be within a range of 10 nm to 500 ⁇ m.
  • the bonding layer may consist of a combination of polymer and / or adhesive layer and / or sol-gel layer and / or layers which were produced by means of a physical coating process. If the bonding layer is a polymer layer, it may be made of polyurethane or
  • Polymethyl methacrylate-poly-n-butyl acrylate block copolymer and / or an adhesion-modified silicone elastomer and / or ethylene vinyl acetate and / or a copolyester In order to achieve sufficient adhesion of the preferably polymer-based tie layer to the side face and / or the light guide element, at least one of the sides adjacent to the polymer-based tie layer, i. the side surface and / or the surface of the light pipe element by corona discharge or
  • Flaming or plasma coating process or Aerolvon or excimer or microwave excitation or laser or UV radiation or ionizing radiation or actinic radiation or by treatment with sulfuric acid or sodium hydroxide solution on the surface are activated.
  • the bonding layer is an adhesive layer, it preferably comprises at least one binder selected from polyvinyl alcohol and / or Polyvinyl butyral and / or polyvinyl pyrrolidone and / or polyethylene vinyl acetate copolymers and / or polyvinyl acetate and / or acrylates and / or methacrylates and / or urethanes and / or polyesters and / or polyethers and / or urethane acrylates and / or
  • the bonding layer is a sol-gel layer, then it has at least one silane compound and / or one fluorosilicate compound and / or one silicic acid ester.
  • the silane compound may be selected from or the silane compound may include allyltrialkoxysilanes and / or allyldialkoxysilanes and / or allylmonoalkoxysilanes and / or undecenyltrialkoxysilanes and / or vinyltrialkoxysilanes and / or vinyldialkoxysilanes and / or vinylmonoalkoxysilane and / or tetraalkoxysilane and / or trialkoxysilane and / or glcidyloxypropylalkoxysilane and / or carbamates and / or aminosilanes and / or 3-mercaptopropyltrialkoxysilanes and / or fluorosilanes. Examples of these are vinyltrimethoxysilane and / or vinyltriethoxysilane and / or
  • Trifluoropropylsilanes and / or polyfluoroalkylsilanes Trifluoropropylsilanes and / or polyfluoroalkylsilanes.
  • the fluorosilicate compound may be selected from or the fluorosilicate compound may comprise tris (pentafluoroethyl) difluorosilicate and / or bis (pentafluoroethyl) trifluorosilicate and / or tri (n-heptafluoropropyl) difluorosilicate and / or bis (n-heptafluoropropyl) trifluorosilicate and / or tris ( n-nonafluorobutyl) difluorosilicate and / or bis (n-nonafluorobutyl) trifluorosilicate and / or tris (n-tridecafluorohexyl) difluorosilicate and / or bis (n-tridecafluorohexyl) trifluorosilicate.
  • the connecting layer is a lacquer layer, it preferably has at least one acrylate and / or one methacrylate and / or one polyfunctional compound, for example ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate and / or tripropylene glycol di (meth) acrylate and / or trimethylolpropane tri (meth) acrylate and / or
  • the bonding layer is a layer which is applied by means of a physical coating process
  • this may be CVD (Chemical Vapor Deposition) and / or PVD (Physical Vapor Deposition) and / or PECVD (Plasma Enhanced Chemical vapor deposition) and / or PICVD (plasma pulse chemical vapor deposition) and / or LPCVD (low-pressure chemical vapor deposition) and / or TCVD (thermal chemical vapor deposition) act.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • PECVD Pullasma Enhanced Chemical vapor deposition
  • PICVD plasma pulse chemical vapor deposition
  • LPCVD low-pressure chemical vapor deposition
  • TCVD thermal chemical vapor deposition
  • the bonding layer is in the form of a layer comprising an adhesive layer and / or a sol-gel layer and / or a lacquer layer, this may be a thermally and / or chemically and / or radiation-curing system and / or a combination thereof be or form.
  • Chemically curing systems include polymerizations and / or polyaddition reactions and / or polycondensation reactions and / or hydrosilylation reactions and / or crosslinking reactions.
  • Radiation-curing systems are in particular photochemically curing systems such as UV and / or NIR and / or electron beams and / or microwaves.
  • the bonding layer may comprise, for refractive index modification, ie, increase or decrease in refractive index, micro- and / or nanoscale compounds and / or components, such as nanoscale particles and / or crystals, and / or nanoporous materials composed of sols and / or gels and / or metals and / or metal oxides and / or metal sulfides and / or doped metal oxides and / or silicates and / or fluorine-containing compounds and / or mixtures thereof.
  • the micro- and / or nanoscale compounds and / or constituents are used to reduce the refractive index of the bonding layer in a concentration of 0.001-5% by weight and with a particle size of less than 30 ⁇ m in order to reduce the overall refractive index of the bonding layer.
  • Micro- and / or nanoscale compounds and / or constituents are preferably selected from or preferably comprise magnesium fluoride and / or calcium fluoride and / or sodium fluoride and / or zirconium fluoride and / or titanium fluoride and / or aluminum fluoride and / or tin fluoride and / or airgel and / or pyrogenic silica and / or polymeric hollow glass spheres and / or glass-based hollow spheres and / or zeolites and / or graphene.
  • the fluorine-containing compounds of the tie layer are preferably selected from, and preferably include, fluoroalkyl acrylates and / or fluoroalkyl methacrylates and / or fluoroalkyl alcohols and / or fluoroalkyl esters and / or fluoroalkylolefins and / or fluorosilanes and / or fluorosilicones and / or fluorosilicates and / or mixtures thereof.
  • the luminaire has at least one light-emitting exit surface for light emitted by the luminaire.
  • radiated light which is materially connected via a surface connecting layer with the light input surface.
  • a surface connecting layer By way of such a surface connecting layer, an effective coupling of the luminous light exit surface to the light coupling surface can be created.
  • the luminaire comprises at least one light-emitting diode
  • the light-emitting exit surface is a luminous-light exit surface for light emitted by the light-emitting diode.
  • the surface bonding layer establishes a material-bonding connection between the light-conducting element and the luminaire or between the luminous-light exit surface and the light-coupling surface.
  • the surface-bonding layer can preferably be at least one polymer layer and / or an adhesive layer and / or a sol-gel layer and / or a lacquer layer ,
  • the surface connecting layer consists of a material with a refractive index which corresponds to the refractive index of the material constituting the light guide plate or the light conducting element, or deviates from this by a maximum of 20%. It is understood that this deviation of the refractive index is to be understood as meaning either a deviation from a smaller refractive index (negative deviation) or also a deviation from a higher refractive index (positive deviation).
  • the surface bonding layer may also be made of a material having a refractive index which is between the refractive index of the material of the lightguide plate and the refractive index of the material of the lightguide element, which may be advantageous in certain applications.
  • the surface-bonding layer may in particular consist of a combination of polymer and / or adhesive layer and / or sol-gel layer and / or layers which have been produced by means of a physical coating method.
  • the surface-bonding layer is a polymer layer, it may consist of polyurethane or polymethyl methacrylate-poly-n-butyl acrylate block copolymer and / or an adhesion-modified silicone elastomer and / or ethylene vinyl acetate and / or a copolyester.
  • At least one side of the polymer-based surface bonding layer and / or the light coupling surface of the light coupling element may be corona discharge or flame treatment or plasma coating process or aerosol process or excimer or microwave excitation or laser or UV radiation or ionizing radiation or actinic radiation or by treatment with sulfuric acid or sodium hydroxide solution on the surface.
  • the surface-bonding layer is an adhesive layer, it preferably comprises at least one binder selected from polyvinyl alcohol and / or polyvinyl butyral and / or polyvinyl pyrrolidone and / or polyethylene vinyl acetate copolymers and / or polyvinyl acetate and / or acrylates and / or methacrylates and / or Urethanes and / or polyesters and / or polyethers and / or urethane acrylates and / or
  • Vinylhydrogenpolysiloxanen and / or mixtures thereof If the surface bonding layer is a sol-gel layer, then it has at least one silane compound and / or one fluorosilicate compound and / or one silicic acid ester.
  • the luminaire has at least one light-emitting exit surface for light emitted by the luminaire, the luminous-light exit surface being offset from the light-coupling surface of the luminaire.
  • line element is spaced or in an alternative embodiment, the lamp is spaced from the light input surface.
  • This preferred embodiment - in which the light-emitting exit surface is spaced from the light-incoupling surface of the light-conducting element - is particularly advantageous for a directed coupling.
  • the light By narrowing the beam in the material (ie the directed coupling), the light can get more into the depth of the plate and sets back less effective way. As a result, the decoupling at the edge of the plate is less likely and the luminance distribution more homogeneous.
  • the light emitted by the luminaire into the medium of air can advantageously be focused in the transition from the medium air into the optically denser medium of the light conduction element, whereby a low-loss coupling into the light guide plate is favored.
  • the luminaire light exit surface can be any luminaire light exit surface known to those skilled in the art, wherein the
  • Luminaire light exit surface e.g. may be a surface of a light passage plate or any other optical element through which the light of a luminous means, such as in particular e.g. a light emitting diode, is directed therethrough.
  • the light-emitting exit surface of the lamp is arranged in a recess of the light-conducting element or particularly preferably the light is arranged at least partially or in regions or entirely in a recess of the light-conducting element.
  • a space-saving solution can be realized by providing a recess on the light-conducting element, such that the space required for the luminaire or a section or a region of the luminaire is advantageously displaced into the recess.
  • the luminaire has at least one luminous light exit surface for light emitted by the luminaire, wherein the luminous device further comprises at least two light-conducting elements and at least two light guide plates, each light guide plate comprising two cover surfaces and the circumferential side surface, wherein a cover surface of one of the two light guide plates rests flat against a cover surface of the other of the two light guide plates, wherein the light guide elements lie flat against one another or are arranged lying one above the other and are reflected by a reflective device comprising a flat surface.
  • the light-conducting elements each have a recess, which together form a continuous recess in which the light-emitting exit surface of the luminaire is arranged at a distance from the light-coupling surface of each of the two light-conducting elements.
  • An embodiment according to this preferred embodiment is particularly advantageous for the realization of a ceiling light for providing so-called. Direct and indirect light, such that in the appended to the ceiling state, a light guide plate is provided for irradiating the ceiling (indirect light) and the other light guide plate for directly illuminating the respective room serves (direct light).
  • the light exit surfaces are provided in this further preferred embodiment, in each case on the top surface, which does not lie flat against a top surface of the other light guide plate.
  • the reflection device of the planar reflective material which has two light-reflecting sides facing away from each of which faces one of the two light-conducting elements, the light coupled into the respective light-conducting element can not pass into the other light-conducting element. Thus, a visually appealing separation of direct and indirect light is effectively promoted.
  • the peripheral side surface of two pairs opposite or facing each other flat partial surfaces is formed.
  • the light-conducting element is formed in its shape and also has a refraction difference> 3%, but less than 20% to the refractive index of the light guide plate, that the light tufts entering the light guide plate ⁇ 38 ° into the light guide plate radiates, whereby an angle of incidence on the light exit side or - light exit surface of> 52 °, ideally> 60 ° results.
  • This is particularly advantageous in order to shorten the path length of the light beam in the light guide plate, whereby the probability of diffuse scattering at scattering centers or losses in the light guide plate (attenuation) are lowered.
  • the thickness of the light guide plate may preferably be 6 mm or 10 mm.
  • the thickness of the light guide plate can be adapted in particular to respective applications.
  • this has a circumferentially extending around the light guide plate frame with a circumferentially extending around the side surface inner surface.
  • On the frame or the inner surface of the lamp or the lights can be kept and mounted in a simple and practical way very reliable.
  • a plurality of light-emitting diodes can be provided, which can be provided by attachment to the frame or the inner surface, e.g. Particularly preferably along the circumferential extending side surface of the light guide plate can be arranged sequentially or in rows.
  • an at least single-row arrangement of the light-emitting diodes may preferably be present.
  • the frame may comprise a plurality of interconnected polymer profiles.
  • Very stable and lightweight polymer profiles can be produced inexpensively by extrusion.
  • by joining several polymer profiles e.g. a square or rectangular frame are created, the dimensions of which can be very well adapted to the dimensions of the respective light guide plate by appropriate length selection of the polymer profiles.
  • the frame may in particular be reinforced or mechanically reinforced by at least one reinforcing element, which may in particular be a band-shaped reinforcing element, which may preferably be extruded into at least one of the polymer profiles, accompanied by a substantial increase in the stability of the frame or lighting device.
  • the reinforcing element can particularly advantageously at least partially consist of a metallic material, together with a very effective reinforcement.
  • a polymer profile with an extruded metallic reinforcing element can be particularly advantageously milled or milled with processing processes customary in the furniture industry, for example known from approaching furniture edges, for the purpose of processing or shaping.
  • the frame comprises a circumferentially extending around the light guide plate band, wherein one of the two opposite sides of the band forms a visible and circumferential outer surface of the lighting device.
  • a visually very sophisticated lighting device can be provided, in which the peripheral outer surface in the form of a band side can cause a visually very appealing appearance.
  • the lights and / or other devices of the lighting device between the other of the two opposite sides of the band and the light guide element can be arranged, whereby the lights and / or the other devices in opaque or nearly opaque formation of the band outside the lighting device not visible are, along with the
  • the band may particularly preferably be an edge band.
  • the band can at least partially consist of a polymer material.
  • the band consists of a laminate material.
  • the laminate material may be a metal band or be formed in the form of a metal strip.
  • Optimal thermal management, optimal heat dissipation, optimal distribution of heat on the outer surface, and also in conjunction with an increase in the contact surface to the air, can be advantageously realized with a metal strip.
  • a stiffness can be realized by means of a metal strip for the entire lighting device, with which bending of the light guide plates can be effectively avoided or significantly minimized. It is particularly advantageous that on the basis of the frame with the belt extending circumferentially around the light guide plate in conjunction with automated processes that are common in the furniture industry, radii and corners can be displayed.
  • the preferably having a multi-layer structure frame can be set by notches and / or milling in the profile or polymer profile at an angle equal to or less than 90 ° around corners.
  • lips can be used to cover the edges or improvement of the hermetic encapsulation on the frame or be extruded.
  • the frame may be formed in the form of a polymer profile. Such a polymer profile is characterized by easy weldability, which can be used to attach additional holders.
  • the above band or edge band may in particular be reinforced or mechanically reinforced by a reinforcing element, which may in particular be a band-shaped reinforcing element, which is preferably attached to the other of the two opposite sides of the band or flatly connected to this side, along with a substantial increase in the stability of the framework or the
  • Lighting device In particular, by providing the tape together with the reinforcing element, a much lighter and more compact lighting device can be provided in comparison with known light-guide plate lighting devices.
  • the reinforcing element can particularly advantageously at least partially consist of a metallic material, together with a very effective reinforcement. Furthermore, by providing a metallic material, a very effective heat dissipation and heat distribution of the heat generated during operation of the lights can be realized, which has a particularly advantageous effect on the life of the lamp or lights.
  • the reinforcing element may moreover also comprise a fibrous and / or fibrous material.
  • a fibrous and / or fibrous material examples include fabrics and / or braids and / or long fibers and / or short fibers and / or scrims and / or knitted fabrics in the form of glass fibers, carbon fibers and / or polymer fibers and / or ceramic fibers and / or combinations thereof.
  • the band-shaped reinforcing element may for advantageous weight reduction of the lighting device preferably have a thickness which is smaller than 5 mm.
  • From the band-shaped reinforcing element can advantageously be made by forming a holding profile in a simple manner.
  • At least one luminaire having a plurality of light-emitting diodes and at least one holding band having a first side and a second side opposite thereto are provided, wherein the luminaire with the plurality of light-emitting diodes is attached to the first side of the holding band or . wherein the light with the plurality of LEDs only or exclusively to the first side of the strap is attached.
  • a plurality of luminaires can also be provided, wherein each individual luminaire has a plurality of light-emitting diodes, and all luminaires or light-emitting diodes provided in total are attached to the first side or only to the first side of the retaining band.
  • a lighting device can be provided or created in a structurally simple manner, in which the lights or light emitting diodes can be arranged successively along the circumferential extending side surface of the light guide plate, in such a way that the lights or light-emitting diodes preferably are arranged in succession in the longitudinal direction of the retaining band.
  • the tether is merely to be arranged or guided around the peripheral side surface or around the circumferential side surface in a simple manner.
  • the second side of the tether is attached to or adhered to the circumferentially extending inner surface of the above frame.
  • the tether may preferably be made of a polymeric material, in particular a thermoplastic material, e.g. advantageous to be able to form a stable adhesive bond or a cohesive connection to the inner surface of the above frame.
  • the fact that the conductor tracks and the electronic devices - as well as the at least one light with the plurality of light-emitting diodes - are arranged only on the first side or only on one side of the tether, can advantageously of a complex or complicated connection or interconnection with many separate contacts, as it is known from known light-emitting devices with light guide plates, apart.
  • the tether can be arranged in a simple and practical manner along the circumferential side surface or guided around the light guide plate along the peripheral side surface, so that advantageously only two connections can be sufficient for the contacting, along with an advantageous reduction of the production effort.
  • the fact that the electronic devices are arranged at a distance from the luminaire brings with it the advantage that these devices advantageously do not obstruct or disturb the arrangement or mode of operation of the respective luminaire.
  • the luminaire has at least one luminous light exit surface for light emitted by the luminaire, which is materially connected to the light coupling surface via a surface connecting layer
  • the luminaire additionally comprises at least one light-emitting diode or a plurality of light-emitting diodes, preferably a flat and positive connection between each light-emitting diode and the light-conducting element.
  • the light-emitting diodes and / or further components or electronic components of the luminaire are particularly preferably enclosed over the entire width of the light-emitting diodes or the at least one light-emitting diode over the entire surface with the material of the surface connection layer and have a material connection to the light conduction element.
  • the surface connecting layer may preferably be applied at least in sections to a carrier of the lighting device and form a material connection to the light conducting element or the light coupling surface.
  • the width of the light-conducting element is greater than that of the light-emitting diode or the light-emitting diodes.
  • Another planar connection layer can also envelop the entire luminaire or luminaire arrangement and thus produce an adhesive bond to the retaining means with interconnects in addition to an adhesive bond to the luminaire.
  • translucency when in the above and subsequent statements the term “translucency” is used, it is meant that this translucency exists for at least part of the spectrum of visible light, preferably for the entire spectrum of visible light.
  • 1A is a very schematic sectional view of a first embodiment of a
  • Lighting device with a sectional plane perpendicular to a top surface and parallel to two opposite faces of the circumferential side surface of a cuboid light guide plate of the lighting device;
  • Fig.l B is a very schematic three-dimensional representation of a light guide plate for illustrating the sectional plane of Fig. 1A;
  • Fig. 2 is a very schematic sectional view of a second embodiment of a lighting device with a sectional plane as in Fig. 1A and
  • Fig. 3 is a very schematic sectional view of a third embodiment of a
  • the lighting device 10 comprises a light guide plate 12, a luminaire 14 with a plurality of light-emitting diodes 20 as lighting means and a light-conducting element 15, wherein only one light-emitting diode 20 and one light-conducting element 15 are shown in the sectional illustration according to FIG. 1A.
  • FIG. 1B illustrates the position or orientation of the sectional plane according to FIG. 1A.
  • the sectional plane 58 is oriented at right angles to a cover surface 42 of two mutually opposite cover surfaces 42, 43 and parallel to two opposite planar partial surfaces 60 of the peripheral side surface 16 (see also FIG. 1A) of the rectangular light guide plate 12 of the lighting device 10.
  • the light emitting diodes 20 of the luminaire 14 are arranged successively along one of the four partial surfaces 60 of the circumferential side surface in order to realize a light coupling into the light guide plate 12 over the entire extent of this partial surface 60.
  • the light guide plate 12 has the circumferential side surface 16 and a provided on the top surface 42 of the light guide plate 12 light exit surface 18 which is oriented at right angles to the peripheral side surface 16 and aligned.
  • the luminaire 14 has, for each light-emitting diode 20, a respective light-light exit surface 22 for the light 24 emitted by the respective light-emitting diode 20.
  • the light-conducting element 15 has a light input surface 17 for coupling the light 24 radiated by the light 14 into the light-conducting element 15 and a light-outcoupling surface 19 oriented parallel to the side surface 16 for decoupling the coupled-in light from the light-conducting element 15.
  • the light pipe member 15 is disposed between the side surface 16 and each of the lamp light exit surfaces 22.
  • the light output surface 19 is located for coupling the decoupled from the light guide element 15 light in the light guide plate 12 on the side surface 16.
  • the formed in the form of an elongated extrusion body light pipe element 15 has two the Lichteinkoppel requirements 17 and Lichtauskoppel requirements 19 connecting interfaces 21 each in the form of an outer surface.
  • Each of the boundary surfaces 21 has an embodiment or a shape or a profile at which or the light beams 23 of the coupled-in light 24 of the luminaire 14 or of the light-emitting diodes 20, which immediately after the coupling into the light-conducting element 15 on the interface 21st meet, at the interface 21 are totally reflective and steerable by the Totalreflection by the light outcoupling surface 19 out of the light pipe element 15 out when the formed in the form of the outer surface boundary surface 21 of the light pipe element 15 adjacent to air 31 as a predetermined medium.
  • the light guide plate 12 is made of a material having a refractive index which corresponds to the refractive index of the material constituting the light guide element 15 or deviates from it by a maximum of 20%.
  • the optical waveguide plate 12 has a multiplicity of means 26 in the form of scattering bodies 54 for decoupling the luminous diode light 24 coupled into the light guide plate 12 from the side face 16 through the light exit surface 18, wherein the decoupling or Redirecting the light-emitting diode light 24 by scattering the coupled-in light 24 at the scattering bodies 54 takes place (illustrated only very schematically in the figures with reference to a few scattering bodies).
  • the light outcoupling surface 19 is provided on a connecting layer 30 of the light-conducting element 15, via which the light-conducting element 15 is materially connected to the side surface 16.
  • the limit angle ⁇ of the total reflection at each interface 21 of the light-conducting element 15 is defined according to the refractive index for each material when the respective boundary surface 21 is adjacent to the medium 31, ie the air.
  • Each of the light-emitting exit surfaces 22 is materially connected via a surface connecting layer 28 with the light input surface 17.
  • Both the surface bonding layer 28 and the bonding layer 30 is made of a material having a refractive index which is equal to or deviates by a maximum of 20% from the refractive index of the material constituting the light guide plate 12 or the light guide member 15.
  • the light-emitting device 10 according to FIG. 2 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1 essentially in that each light-emitting exit surface 22 of the light 14 or of the light-emitting diodes 20 (or the light 14) is separated from the light input surface 17
  • the light outcoupling surface 19 is provided on a connecting layer 30 of the light-conducting element 15, via which the light-guiding element 15 is connected in a material-locking manner to the side surface 16.
  • the light incoupling surface 17 comprises three angularly arranged partial surfaces 29.
  • the light emitting diodes 20 of the luminaires 14 are attached to a conductor track 34 of a holding means 35.
  • a further laminar connection layer 33 establishes a bonded bond between the holding means 35 and the light-conducting element 15, which advantageously provides an encapsulation and thus avoids glaring light.
  • This further planar connection layer 33 does not have to be transparent.
  • the luminous light exit surface 22 can be any luminaire light exit surface 22 known to those skilled in the art, wherein the luminous light exit surface 22 can be, for example, a surface of a light passage plate or any other optical element through which the light of a luminous means, in particular For example, a light emitting diode 20, is directed through.
  • the lighting device 10 according to FIG. 3 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 2 essentially in that the lighting device 10 has two light-conducting elements 15, which are connected to one another by means of a reflector device 36 made of a flat reflective material, and furthermore two light-guide plates 12 and two Luminaires 14 each having a plurality of light-emitting diodes 20, wherein a cover surface 42 of one of the two light guide plates 12 rests flat against a top surface 43 of the other of the two light guide plates 12.
  • the light-conducting elements 15 each have a recess 25, which together form a continuous recess 27, in which the light-emitting exit surfaces 22 of the lights 14 are arranged at a distance from each light input surface 17 of the two light-conducting elements 15 and light transmission elements 15.
  • Each Lichteinkoppel constitutional 17 comprises in this embodiment, two angularly spaced partial surfaces 29.
  • the LEDs 20 of the lights 14 are - as in the embodiment of FIG. 2 - attached to a conductor 34 of a holding means 35.
  • a single luminaire with respectively larger luminous light exit surfaces for the light-emitting diodes can be provided.
  • each light-conducting element 15 is provided on a connecting layer 30 of the respective light-conducting element 15, via which the respective light-conducting element 15 is materially connected to the respective side surface 16.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung (10) mit wenigstens einer Lichtleiterplatte (12), wenigstens einer Leuchte (14) und wenigstens einem Lichtleitungselement (15), wobei die Lichtleiterplatte (12) eine umlaufende Seitenfläche (16) und wenigstens eine rechtwinkelig zu der Seitenfläche orientierte Lichtaustrittfläche (18) aufweist, wobei das Lichtleitungselement (15) eine Lichteinkoppelfläche (17) und eine Lichtauskoppelfläche (19) aufweist, wo- bei das Lichtleitungselement (15) wenigstens eine die Lichteinkoppelfläche (17) und Lichtauskoppelfläche (19) verbindende Grenzfläche (21) mit einer Ausbildung aufweist, bei der Lichtstrahlen (23) des eingekoppelten Lichts der Leuchte an dieser total reflektierbar sind.

Description

Leuchtvorrichtung mit einer Lichtleiterplatte
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit wenigstens einer Lichtleiterplatte.
Bei den bekannten Leuchtvorrichtungen der eingangs genannten Art wird das Licht wenigstens einer Leuchte in die umlaufende Seitenfläche der Lichtleiterplatte durch Bestrahlen derselben mit dem Licht der Leuchte eingekoppelt. Das eingekoppelte bzw. eingebrachte Licht wird z.B. an Streukörpern in der Lichtleiterplatte reflektiert, um es aus wenigstens ei- ner Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte möglichst gleichmäßig und flächig austreten zu lassen. Durch Vorsehen von wenigstens einer auf die jeweilige Lichtaustrittsfläche aufgebrachten Schicht, die sich zwischen der Lichtaustrittsfläche und einer Schutzschicht der Leuchtvorrichtung befindet und aus einem Material mit einem Brechungsindex besteht, der kleiner ist als der Brechungsindex des Materials der Lichtleiterplatte, oder durch Vorsehen eines von der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte durch einen Luftspalt beabstandeten Diffusor kann bei bekannten Lösungen vorteilhaft über die gesamte Lichtaustrittsfläche ein gleichmäßiger Lichtaustritt realisiert werden. Durch den vorgesehenen Unterschied im Brechungsindex und der damit einhergehenden Einstellung des Grenzwinkels der Totalreflexion wird vorteilhaft eine übermäßige Lichtauskopplung in naher Umgebung der jeweiligen Leuchte verhindert. Die Herstellung eines derartigen mehrschichtigen Aufbaus ist aufgrund der Mehrzahl der miteinander zu verbindenden Komponenten aufwendig und kostenintensiv. Ferner trägt ein transluzenter bzw. transparenter Diffusor bei den bekannten Lösungen zu einer erheblichen Minimierung der Gesamteffizienz der Leuchte bei, da über den Diffusor Anteile des Lichtstroms verloren gehen.
Bei den bekannten Leuchtvorrichtungen der eingangs genannten Art sind ferner einer verlustarmen Einkopplung des Lichts in die Lichtleiterplatte Grenzen gesetzt. Insbesondere wird ein gewisser Anteil des Lichts an der Seitenfläche reflektiert und ist für die bestim- l
BESTÄTIGUNGSKOPIE mungsgemäße Abstrahlung über die Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte verloren. Insbesondere ist bei bekannten Leuchtvorrichtungen der eingangs genannten Art die jeweilige Leuchte von der Lichtleiterplatte unter Ausbildung eines Luftspalts beabstandet. Bedingt durch die Reflexion von Lichtanteilen an der Seitenfläche bzw. am Lichtspalt können bei einigen bekannten Lösungen nur maximal 91% des gesamten Lichts bzw. Lichtstroms ungerichtet also diffus in die Lichtleiterplatte eingekoppelt werden. Die übrigen 9% werden an der Seitenfläche reflektiert und gehen verloren. Um zu verhindern, dass dieser relativ hohe Anteil des Lichtstroms, der nicht in die Lichtleiterplatte eingekoppelt wird, diffus bzw. an Reflexionsflächen in den das Leuchtenelement bzw. die Leuchte umgebenden Raum mit hoher Blendwirkung abgestrahlt wird, wird bei einigen bekannten Lösungen der Übergangsbereich zwischen Leuchte und Lichtleiterplatte bzw. der Luftspalt aufwendig abgedeckt.
Zugrundeliegende Aufgabe
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine alternative Leuchtvorrichtung mit einer Lichtleiterplatte anzugeben, die einfach herstellbar ist und mit welcher eine verlustarme Einkopplung des Lichts in die Lichtleiterplatte möglich ist.
Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung umfasst wenigstens eine Lichtleiterplatte, wenigstens eine Leuchte und wenigstens ein Lichtleitungselement. Die Lichtleiterplatte weist eine umlaufende Seitenfläche und wenigstens eine rechtwinkelig zu der Seitenfläche orientierte Lichtaustrittfläche auf.
Das Lichtleitungselement weist eine Lichteinkoppelfläche zum Einkoppeln bzw. zum gerichteten Einkoppeln des von der Leuchte abgestrahlten Lichts in das Lichtleitungselement und eine parallel zur Seitenfläche der Lichtleiterplatte orientierte Lichtauskoppelfläche zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts aus dem Lichtleitungselement auf.
Die Lichtauskoppelfläche liegt zum Einkoppeln bzw. zum gerichteten Einkoppeln des aus dem Lichtleitungselement ausgekoppelten Lichts in die Lichtleiterplatte an der Seitenfläche an bzw. liegt an dieser flächig an bzw. liegt an dieser zur Gänze an bzw. liegt an dieser zur Gänze flächig an.
Bei der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist ferner wenigstens ein Mittel zum Aus- koppeln des in die Lichtleiterplatte eingekoppelten Leuchten-Lichts durch die Lichtaustrittsfläche hindurch vorgesehen.
Das Lichtleitungselement der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung weist wenigstens eine die Lichteinkoppelfläche und Lichtauskoppelfläche verbindende Grenzfläche auf, wobei die Grenzfläche eine Ausbildung aufweist, bei der Lichtstrahlen des eingekoppelten Lichts der Leuchte, die unmittelbar nach dem Einkoppeln in das Lichtleitungselement auf die Grenzfläche treffen, an der Grenzfläche total reflektierbar und durch die Totalreflexion durch die Lichtauskoppelfläche hindurch aus dem Lichtleitungselement heraus lenkbar sind, wenn die Grenzfläche des Lichtleitungselements an ein vorgegebenes Medium, insbesondere Luft, angrenzt.
Bei den Lichtstrahlen des eingekoppelten Lichts der Leuchte, die unmittelbar nach dem Einkoppeln in das Lichtleitungselement auf die Grenzfläche treffen, handelt es sich also um Lichtstrahlen bzw. Lichtanteile des eingekoppelten Lichts, die sich - ohne abgelenkt bzw. ohne im wesentlichen abgelenkt zu werden - in dem Lichtleitungselement von der
Lichteinkoppelfläche zunächst zu der Grenzfläche erstrecken bzw. es handelt sich um die eingekoppelten Lichtanteile bzw. Lichtstrahlen, die sich unter anderem (bzw. mit einem Abschnitt ihres gesamten Strahlengangs) jeweils parallel bzw. entlang einer Geraden erstrecken, welche einen Punkt der Lichteinkoppelfläche mit einem Punkt der Grenzfläche verbindet.
Ferner besteht bei der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung die Lichtleiterplatte aus einem Material mit einem Brechungsindex, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem das Lichtleitungselement besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem ab- weicht. Es versteht sich, dass unter dieser Abweichung des Brechungsindex entweder eine Abweichung zu einem kleineren Brechungsindex (negative Abweichung) oder auch eine Abweichung zu einem höheren Brechungsindex (positive Abweichung) zu verstehen ist. Die Lichtleiterplatte besteht vorzugsweise aus einem Material mit einem Brechungsindex, der innerhalb eines Bereichs von 1 , 3 bis 1 ,8 liegt.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung zeichnet sich insbesondere durch Vorsehen des Lichtleitungselements mit der Grenzfläche sowie durch das Anliegen der Lichtauskoppelfläche des Lichtleitungselements an der Seitenfläche der Lichtleiterplatte aus. Mittels eines der-artigen Lichtleitungselements kann von dem Licht der Leuchte - die insbesondere eine oder mehrere Leuchtdioden als Leuchtmittel umfassen kann - das über die
Lichteinkoppelfläche in das Lichtleitungselement eingekoppelt wird infolge der ermöglichten Totalreflexion an der Grenzfläche ein großer Anteil verlustfrei über die Lichtauskoppelfläche wieder aus dem Lichtleitungselement heraus gelenkt bzw. heraus reflektiert werden und direkt in die Lichtleiterplatte hinein reflektiert bzw. gelenkt werden, deren Seitenfläche an der Lichtauskoppelfläche anliegt. Um sicherzustellen, dass am Übergang von der Lichtauskoppelfläche zu der Seitenfläche der Lichtleiterplatte - an welcher die Lichtauskoppelfläche anliegt - keine Reflexionsverluste auftreten, besteht die Lichtleiterplatte aus einem Material mit einem Brechungsindex, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem das Lichtleitungselement besteht, entspricht oder um maximal 20 % von diesem abweicht. So wird also vorteilhaft sichergestellt, dass das über die Lichtauskoppelfläche ausgekoppelte Licht sehr verlustarm oder vollständig verlustfrei in die Lichtleiterplatte eingekoppelt bzw. eingebacht wird-, so dass insgesamt gesehen von dem von der Leuchte auf die Lichteinkoppelfläche gestrahltem Licht keiner oder nur ein sehr geringer Anteil nicht in die Lichtleiterplatte eingekoppelt wird. Insgesamt betrachtet ist daher mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung eine verlustarme und auch nahezu blendfreie Einkoppiung des Lichts der Leuchte in die Lichtleiterplatte möglich. Es versteht sich, dass unter dieser Abweichung des Brechungsindex entweder eine Abweichung zu einem kleineren Brechungsindex (negative Abweichung) oder auch eine Abweichung zu einem höheren Brechungsindex (positive Abweichung) zu verstehen ist.
Darüber hinaus weist das Licht bzw. weisen die Lichtstrahlen des durch die Totalreflexion in die Lichtleiterplatte eingekoppelten Anteils infolge der rechtwinkeligen Ausrichtung der Seitenfläche zur Lichtaustrittsfläche und infolge der parallelen Ausrichtung der Lichtauskoppelfläche des Lichtleitungselements zur Seitenfläche eine Richtung auf, die für einen großen Anteil des eingekoppelten Lichts auch eine Totalreflexion an der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte zur Folge hat.
Das in das Lichtleitungselement eingekoppelte Licht der Leuchte wird durch das Lichtlei- tungselement bzw. die Grenzfläche des Lichtleitungselement so geformt bzw. ausgerichtet bzw. gebündelt, dass nahezu der gesamte von der Leuchte in das Lichtleitungselement eingekoppelte Lichtstrom, mit einem Wirkungsgrad >90%, idealerweise 100%, so gerichtet in die Lichtleiterplatte eingekoppelt wird, dass der so geformte Lichtstrom in einem Winkelbereich größer oder gleich dem Grenzwinkel der Totalreflexion an der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte reflektiert und in der Lichtleiterplatte gerichtet geführt werden kann. Hierdurch wird eine übermäßige und/oder diffuse Lichtauskopplung bzw. Leuchtdichteverteilung in naher Umgebung des Lichtleitungselements bzw. in naher Umgebung der Seitenfläche der Lichtleiterplatte verhindert und die Basis für eine unter lichttechnischen Aspekten effiziente und blendfreie Leuchtvorrichtung geschaffen. Dies erleichtert zudem vorteilhaft die Auslegung der Mittel zum Auskoppeln des in die Lichtleiterplatte eingekoppelten Leuchten-Lichts durch die Lichtaustrittsfläche, insbesondere z.B. in Form effizienter Streustrukturen im Lichtleiter, um eine blendfreie Lichtabstrahlung des Lichtleiters über die wenigstens eine Lichtaustrittsfläche zu erzielen. Ebenfalls kann auf weitere Abdeckungen, wie insbesondere einen transluzenten/opaken Diffusor, verzichtet werden.. Durch die Totalreflexion an der Lichtaustrittsfläche wird vorteilhaft also eine übermäßige Lichtauskopplung in naher Umgebung des Lichtleitungselements verhindert. Es kann insbesondere vorteilhaft von einem bekannten aufwendig herzustellenden mehrschichtigen Aufbau abgesehen werden, bei dem eine oder mehrere Schichten aus einem Material mit einem gegenüber dem Brechungsindex des Lichtleiterplatten-Materials verkleinerten Brechungsindex auf die Lichtlei- terplatte aufgebacht werden, um eine übermäßige Lichtauskopplung in naher Umgebung der jeweiligen Leuchte zu vermeiden.
Die Lichtleiterplatte kann z.B. auch dreidimensional gebogen sein, und zwar insbesondere wenn bei einer Ausführungsform das Licht der Leuchte bzw. ein Strahlenbüschel des Leuchten-Lichts über das Lichtleitungselement in einem Winkelbereich kleiner oder gleich 35° in die Lichtleiterplatte - auch z.B. über eine Verbindungsschicht - eingekoppelt werden kann.
Ferner ist es von Vorteil, wenn vorzugsweise das Material, aus dem das Lichtleitungsele- ment besteht, einen Brechungsindex aufweist, der um wenigstens 2% kleiner ist als der Brechungsindex des Materials, aus dem die Lichtleiterplatte besteht. Durch diesen vorzugsweise vorgesehenen Unterschied kann das in die Lichtleiterplatte eingeleitete Licht bzw. Strahlenbüschel des Lichtstromes weiter gebündelt werden. Durch den Übergang von einem vorzugsweise optisch weniger dichten Lichtleitungselement (Brechungsindex kleiner als der der Lichtleiterplatte) zu einer vorzugsweise optisch dichteren Lichtleiterplatte werden die Lichtstrahlen bekannterweise zum Lot hin gebrochen und somit erfolgt eine Einengung der Lichtstrahlen bzw. des Strahlenbündel, was besonders vorteilhaft ist, um eine nahezu verlustfreie und nahezu blendfreie Lichteinkopplung in die Lichtleiterplatte zu realisieren. Durch diese Bündelung des Lichtstrahls wird zudem eine homogene Lichtverteilung in der Lichtleiterplatte erreicht, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Blendfreiheit der Leuchtvorrichtung beiträgt, da eine hohe Leuchtdichteverteilung nahe der umlaufenden Seitenfläche der Lichtleiterplatte, wo die Lichteinkopplung erfolgt, reduziert wird.
Zum Einkoppeln des Leuchtenlichts in die Lichteinkoppelfläche ist die Leuchte in Bezug auf die Lichteinkoppelfläche entsprechend ausgerichtet. Ferner wird bei der Ermittlung der Ausbildung der Grenzfläche des Lichtleitungselements die Ausrichtung der Leuchte in Bezug auf die Lichteinkoppelfläche bzw. die räumliche Licht-Abstrahlcharakteristik der Leuchte in Bezug auf die Lichteinkoppelfläche mit einbezogen, um die Grenzfläche mit ihrer vorteilhaften beschriebenen Wirkung der Totalreflexion bereitstellen zu können. Die Ermittlung der Grenzflächenausbildung bzw. des Grenzflächenverlaufs ist dem Fachmann dann insbesondere auf der Grundlage der Gesetzmäßigkeiten der geometrischen Optik möglich.
Besonders bevorzugt wird das Lichtleitungselement, abgesehen von der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche, vollständig von der oder den Grenzflächen bzw. den als Außenflächen ausgebildeten Grenzflächen begrenzt, so dass -abgesehen von den
Lichtanteilen, die ungehindert von der Lichteinkoppelfläche zur Lichtauskoppelfläche gelangen- sämtliche Lichtanteile, die von der Leuchte über die Lichteinkoppelfläche in das Lichtleitungselement eingekoppelt werden, an der oder den Grenzflächen total reflektiert und durch die Lichtauskoppelfläche hindurch aus dem Lichtleitungselement heraus gelenkt wer- den. Diese Ausbildung bringt vorteilhaft eine verlustfreie bzw. nahezu vollständig verlustfreie Lichteinkopplung des auf die Lichteinkoppelfläche gestrahlten Leuchtenlichts in die Lichtleiterplatte mit sich, und zwar auch in Verbindung mit der vorteilhaften Vermeidung einer übermäßigen Lichtauskopplung durch die Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte in naher Umgebung des Lichtleitungselements. Insgesamt gesehen ist die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung also aufgrund des oben Dargelegten einfach herstellbar und ermöglicht eine verlustarme Einkopplung des Lichts der Leuchte in die Lichtleiterplatte. Die Leuchte kann wenigstens eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfassen bzw. die Leuchte kann als Leuchtmittel zum Erzeugen des in die Lichtleiterplatte einzukoppelnden Lichts wenigstens eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfassen. Die Lichtaustrittfläche der Lichtleiterplatte kann an einer beliebigen Teilfläche der Oberfläche der Lichtleiterplatte vorgesehen sein. Insbesondere kann die Lichtaustrittsfläche bei einer Lichtleiterplatte, welche zwei zueinander entgegengesetzte Deckflächen und die umlaufende Seitenfläche umfasst, z.B. an einer der beiden Deckflächen vorgesehen sein. Sofern zwei Lichtaustrittsflächen vorgesehen sind, kann an jeder der beiden Deckflächen eine Lichtaustrittsfläche vorgesehen sein bzw. eine oder jede der Deckflächen kann eine Lichtaustrittsfläche bilden.
Bei dem Mittel zum Auskoppeln bzw. zum Umlenken des von der Seitenfläche in die Lichtleiterplatte eingekoppelten Lichts durch die Lichtaustrittsfläche hindurch kann es sich um ein beliebiges Mittel handeln, welches für diese Auskopplung bzw. Umlenkung des Leuchtdioden-Lichts eingerichtet ist. Bei diesem Mittel kann es sich z.B. um eine in oder an der Lichtleiterplatte aufgenommenes Reflexionsmittel handeln.
Besonders bevorzugt kann der Effekt der Lichtlenkung und die Effizienz der Lichtauskopp- lung durch die Lichtaustrittsfläche z.B. durch zusätzliche Bestandteile in der Lichtleiterplatte und/oder durch Streukörper auf der Oberfläche der Lichtleiterplatte erhöht werden.
Bei der Lichtleiterplatte kann es sich um eine beliebige Lichtleiterplatte handeln, die wenigstens bereichsweise oder zur Gänze lichtdurchlässig ausgebildet ist. Insbesondere kann die Lichtleiterplatte besonders bevorzugt einstückig und/oder mehrschichtig ausgebildet sein.
Die Dicke der Lichtleiterplatte bzw. die Dicke der wenigstens einstückigen Lichtleiterplatte beträgt mindestens 2 mm. Insbesondere kann die Lichtleiterplatte wenigstens teilweise aus einem Matrixwerkstoff bestehen, der bevorzugt jene Werkstoffe umfasst, die im sichtbaren Bereich des Lichts transparent sind, wie beispielsweise Polycarbonat und/oder Polymethylmethacrylat und/oder Acrylatharze und/oder Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, Acryles- ter-Styrol-Acrylnitril-Copolymere und/oder Styrol-Acrylnitril-Copolymere und/oder Polystyrol und/oder und/oder Styrol-Methylmethacrlyat-Copolymere und/oder Cycloolefin-Copolymere und/oder Polypropylen und/oder flüssigkristalline Polymere und/oder Polyamide und/oder Polyphenylensulfon und/oder Polysulfon und/oder Polyethersulfon und/oder
Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat und/oder anorganische Gläser und/oder Mischungen und/oder schichtweise Kombinationen hieraus.
Das Lichtleitungselement ist wenigstens bereichsweise oder zur Gänze lichtdurchlässig ausgebildet. Insbesondere kann das Lichtleitungselement wenigstens teilweise aus einem Material bestehen, das als Matrixwerkstoff Polycarbonat und/oder Polymethylmethacrylat und/oder Acrylatharze und/oder Polystyrol und/oder Styrol-Methylmethacrlyat-Copolymere und/oder Cycloolefin-Copolymere und/oder Polyamide und/oder Polyphenylensulfon und/oder Polysulfon und/oder Polyethersulfon und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat und/oder Silikone und/oder Polyurethan und/oder anorganische Gläser und/oder Mischungen und/oder schichtweise Kombinationen hieraus umfasst.
Insbesondere kann auch das Lichtleitungselement besonders bevorzugt einstückig ausgebildet sein. Besonders praktisch kann es sich bei dem Lichtleitungselement um einen extru- dierten Körper handeln, also um einen Körper, der durch Extrusion auf einfache und praktische Weise auch in großer Stückzahl herstellbar ist.
Das Lichtleitungselement kann darüber hinaus in wenigstens einer Ebene (orthogonaler und/oder horizontaler Richtung zur Längsausdehnung der Lichtleiterplatte) eine Teilung in wenigstens zwei gleich große Teilbereiche und/oder wenigstens zwei unterschiedlich große Teilbereiche aufweisen. Zur besseren Lichtlenkung und/oder Lichtverteilung können sich diese Teilbereiche insbesondere durch den Brechungsindex und/oder die Transparenz und/oder die Zusammensetzung des Matrixwerkstoffs unterscheiden. Die Brechungsindizes der einzelnen Teilbereiche entsprechen dem der Lichtleiterplatte oder weichen um maximal 20% von diesem ab. Derartige in Teilbereiche unterteilte Lichtleitungselemente lassen sich vorteilhaft durch Extrusion und/oder Coextrusion und/oder Mehrschichtextrusion und/oder Post-Co-Extrusion herstellen. In horizontaler Richtung können die wenigstens zwei Teilbereiche durch eine beidseitig (vorzugsweise hochreflektierende) reflektierende Reflektoreinrichtung, vorzugsweise mit einem Reflexionsgrad > 75%, idealerweise > 85%, voneinander getrennt sein. Die
Reflektoreinrichtung kann bevorzugt eine Schicht umfassen, die besonders bevorzugt an einem Aluminiumträger vorgesehen sein kann, wobei die Schicht beidseitig in einem Vaku- umprozess jeweils mit mindestens einer reflexionserhöhenden weiteren dünnen Schicht als Reflektor bedampft wurde und idealerweise noch eine äußere hochtransparente Klarlack- und/oder haftvermittelnde Schicht aufweisen kann, so dass ein stoffschlüssiger Verbund zum Matrixmaterial des Lichtleitungselementes erzielt wird. Durch die Reflektoreinrichtung können die Strahlen insbesondere nach oben und/oder unten abgelenkt werden. Die Reflektoreinrichtung kann insbesondere in Form bzw. nach Art eines Spiegels bzw. spiegeiförmigen Elements ausgebildet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Lichtleiterplatte eine Vielzahl von Mitteln in Form von Streukörpern zum Auskoppeln bzw. Umlenken des von der Seitenfläche in die Lichtleiterplatte eingekoppelten Leuchtlichts durch die Lichtaustrittsfläche hindurch auf. Das Auskoppeln bzw. Umlenken erfolgt hier also durch Streuen des eingekoppelten Lichts an den Streukörpern. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind ferner also eine Vielzahl von Mitteln zum Auskoppeln bzw. Umlenken des von der Seitenfläche in die Lichtleiterplatte eingekoppelten Lichts der Leuchte durch die Lichtaustrittsfläche hindurch vorgesehen, wobei die Lichtleiterplatte diese Mittel aufweist und jedes Mittel in Form eines Streukörpers ausgebildet ist. Die vorzugsweise in der Lichtleiterplatte bzw. in dem Material der Lichtleiterplatte aufgenommenen Streukörper ermöglichen ein wirksames Auskoppeln bzw. Umlenken des über die Seitenfläche in die Lichtleiterplatte eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts durch die Lichtaustrittsfläche hindurch, wobei insbesondere durch Vorsehen einer großen Vielzahl von gleichmäßig in der Lichtleiterplatte verteilten Streukörpern ein sich über die gesamte Lichtaustrittsfläche erstreckender gleichmäßiger Lichtaustritt realisiert werden kann, einhergehend mit der Schaffung eines als angenehm empfundenen Lichts. Insofern kann die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung insbesondere z.B. als Deckenleuchte Ver- wendung finden. Die Streukörper können alternativ bzw. kumulativ auch an der Oberfläche der Lichtleiterplatte vorgesehen sein.
Die Streukörper können vorteilhaft eine gerichtete und/oder diffuse Auskopplung durch die Lichtaustrittsfläche hindurch bewirken. Besonders bevorzugt bewirken die Streukörper eine gerichtete Auskopplung. Die Streukörper können z.B. durch Ätzen und/oder z.B. Prägen und/oder z.B. Ablatieren und/oder z.B. Laserstrukturieren und/oder z.B. Drucken und/oder z.B. Siebdruck und/oder z.B. Digitaldruck und/oder z.B. Transferdruck und/oder z.B. Lackprägeverfahren, insbeson- dere UV härtende Beschichtung, und/oder durch z.B. Aufbringen einer dünnen Schicht ( < 500 pm), beispielsweise in Form einer Folie, welche bereits Streukörper aufweist, und/oder z.B. durch Kombinationen hieraus erzeugt werden.
Die Streukörper können insbesondere auch auf der Oberfläche der Lichtleiterplatte aufge- bracht sein und/oder können als Vertiefungen in die Oberfläche ragen und/oder können Mischungen hieraus sein.
Die Streukörper sind z.B. punkt- und/oder rautenförmig und/oder z.B. elliptisch und/oder z.B. polygonal und/oder z.B. polyedrisch und/oder z.B. prismatisch und/oder z.B. kegelför- mig und/oder z.B. partiell kugelförmig und/oder z.B. zylindrisch und/oder weisen z.B. Mischformen hieraus auf.
Die Streukörper können glatte und/oder mikrorauhe und/oder texturierte Oberflächen aufweisen.
Es ist von Vorteil, wenn die Streukörper bevorzugt Höhen von 10 μιη - 3 mm aufweisen. Bei punktförmigen und / oder prismatischen Strukturen beträgt die laterale Ausdehnung besonders bevorzugt zwischen 10 pm und 6 mm. Ausführungsformen von Streukörpern, welche als Druckfarbe und/oder als UV-härtende Beschichtung aufgebracht werden, weisen als Matrixwerkstoff Acrylatharze und/oder Urethanharze und/oder Urethanacrylatharze und/oder Polyesterharze und/oder Epoxidharze und/oder Epoxyacrylatharze und/oder Hybridharze, wie beispielsweise bekannt in sogenannten ORMOCER-Beschichtungssystemen, auf.
Die Streukörper können transparent sein und/oder Additive aufweisen, welche einen gegenüber dem Matrixwerkstoff der Lichtleiterplatte erhöhten Brechungsindex aufweisen. Die Auswahl der Additive umfasst Pigmente, beispielsweise wie Titandioxid, Zinksulfid, Zinkoxid, Bariumsulfat und Bariumtitanat, sowie Glas, Aluminiumoxid, Silikat, Mikroglaskugeln, Mikrohohlglaskugeln, vernetzte Polystyrolpartikel, Silbernanoteilchen und Kreide. Bei den Streukörpern, welche alternativ bzw. kumulativ an der Oberfläche der Lichtleiterplatte vorgesehen sind, kann es sich um beliebige Streukörper handeln, die dazu eingerichtet sind, die Auskopplung bzw. Umlenkung durch Streuwirkung zu bewirken bzw. zu reali- sieren. Die Größe bzw. die Ausdehnung der Streukörper in Richtung ihrer größten Ausdehnung liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 10 pm bis 6 mm, besonders bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 10pm bis 3 mm. Mit derartig dimensionierten Streukörpern kann bei möglichst gleichmäßiger Verteilung der Streukörper ein sehr gleichmäßiges Licht durch die Summe der Streuwirkungen aller Streukörper geschaffen werden.
Die Streukörper bzw. Streupartikel, welche in der Lichtleiterplatte verteilt sein können bzw. sind, sind vorzugsweise von sphärischer und/oder elliptischer und/oder polyederartiger Gestalt und weisen vorzugsweise glatte und/oder rauhe und/oder mikrorauhe und/oder mikrostrukturierte und/oder texturierte Oberflächen und/oder Kombinationen hiervon auf. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Streupartikel im Matrixwerkstoff der Lichtleiterplatte in der Dimension < 20 pm, idealerweise < 10 pm, mit möglichst schmaler Partikelgrößenverteilung < ± 5% vorliegen.
Als besonders geeignete Streukörper bzw. Streupartikel erweisen sich Mikroglaskugeln, Mikrohohlglaskugeln mit einem Druchmesser kleiner als 10 pm, vernetzte Polymerpartikel mit einem Durchmesser kleiner als 10 pm,, Polymethylmethacrylatpartikel, vernetzte Polybutylmethacrylatpartikel oder vernetzte Acrylsäureester vernetztes Polystyrol, Polymethylsilsesquioxan-Mikrospheren Composite-Mikrospheren aus
Polymethylsilsesquioxan mit Aluminiumoxid- und/oder Titandioxid-Oberflächenmodifizierung (Konzentration: < 0,1%, idealerweise < 0,01 %). Beispiele hierfür sind TECHPOLYMER MBX, TECHPOLYMER MBP, TECHPOLYMER MB-C, TECHPOLYMER ARX,
TECHPOLYMER SBX, TECHPOLYMER BMX, DIASPHERE, TOSPEARL, Partikel von KOBO. Bei einer praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist die Lichtauskoppelfläche an wenigstens einer Verbindungsschicht des Lichtleitungselements vorgesehen, über welche das Lichtleitungselement mit der Seitenfläche stoffschlüssig verbunden ist. Über eine derartige Verbindungsschicht kann eine wirksame Ankopplung der Lichtauskoppelfläche an die Seitenfläche geschaffen werden. Die Verbindungsschicht kann bevorzugt wenigstens eine Polymerschicht und/oder eine Klebeschicht und/oder eine Sol-Gel-Schicht und/oder eine Lackschicht sein. Ebenso kann die Verbindungsschicht durch ein physikalisches Beschichtungsverfahren aufgebracht worden sein.
Die Verbindungsschicht kann aus einer Kombination aus Polymer- und/oder Klebeschicht und/oder Sol-Gel-Schicht und/oder Schichten, die mittels eines physikalischen Beschich- tungsverfahrens erzeugt wurden, bestehen.
Die Verbindungsschicht ist vorzugsweise eine Klebstoffschicht. Durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch eine mittels einer Klebstoffschicht bzw. einen Klebstoff hergestellte stoffschlüssige Verbindung kann vorteilhaft eine sehr wirksame Ankopplung und mithin auch eine sehr verlustarme Einkopplung des Lichts realisiert werden.
Besonders bevorzugt besteht die Verbindungsschicht aus einem Material mit einem Bre- chungsindex, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem die Lichtleiterplatte oder das Lichtleitungselement besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht. Es versteht sich, dass unter dieser Abweichung des Brechungsindex entweder eine Abweichung zu einem kleineren Brechungsindex (negative Abweichung) oder auch eine Abweichung zu einem höheren Brechungsindex (positive Abweichung) zu verstehen ist.
Insbesondere kann die Verbindungsschicht wenigstens bereichsweise oder zu Gänze aus einem Material mit einem Brechungsindex größer gleich dem des Lichtleitungselements jedoch kleiner gleich dem der Lichtleiterplatte bestehen. Durch die auf diese Weise bereitgestellte Anpassung bzw. Übereinstimmung kann die Brechung bzw. Reflexion des Leuchten-Lichts an der Grenzfläche von Verbindungschicht und Lichtleiterplatte bzw. Lichtleitungselement vorteilhaft vermieden bzw. wesentlich reduziert werden, einhergehend mit einer sehr verlustarmen Einkopplung des Lichts in die Lichtleiterplatte. Eine besonders gute Anpassung kann erzielt werden, wenn die Verbindungsschicht wenigstens bereichsweise oder zu Gänze aus einem Material mit einem Brechungsindex größer gleich dem des Lichtleitungselements jedoch kleiner gleich dem der Lichtleiterplatte besteht, weil aus dieser Erhöhung des Brechungsindex von dem Lichtleitungselement zu der Lichtleiterplatte hin eine Bündelung des sich von dem Lichtleitungselement in die Lichtleiterplatte erstreckenden Lichts resultiert, was sowohl einen Vorteil bei der Minimierung der Blendwirkung der Leuchte als auch zur Erzielung einer homogenen Lichtverteilung in der Lichtleiterplatte darstellt.
Besonders bevorzugt weist die Verbindungsschicht ein hohes Haftvermögen und/oder eine hohe Lichtdurchlässigkeit und/oder eine hohe Temperaturstabilität auf.
Die Transparenz bzw. Lichtdurchlässigkeit der Verbindungsschicht im sichtbaren Bereich ist vorzugweise größer als 80%, besonders bevorzugt größer als 94%.
Die Haftfestigkeit der Verbindungsschicht ist vorzugsweise größer als 0,5 N/cm, besonders bevorzugt größer als 5 N/cm, jeweils gemessen bei Raumtemperatur und/oder bei 40°C, um ein Delaminieren/Ablösen vorteilhaft zu vermeiden.
Die Dicke der Verbindungsschicht kann vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 10 nm bis 500 μιτι liegen.
Die Verbindungsschicht kann aus einer Kombination aus Polymer- und/oder Klebeschicht und/oder Sol-Gel-Schicht und/oder Schichten, die mittels eines physikalischen Beschich- tungsverfahrens erzeugt wurden, bestehen. Ist die Verbindungsschicht eine Polymerschicht, so kann diese aus Polyurethan oder
Polymethylmethacrylat-Poly-n-Butylacrylat-Blockcopolymer und/oder einem haftungsmodifi- ziertem Siliconelastomer und/oder Ethylenvinylacetat und/oder einem Copolyester bestehen. Um eine ausreichende Haftung der vorzugsweise polymerbasierten Verbindungsschicht an der Seitenfläche und/oder dem Lichtleitungselement zu erreichen, kann wenigstens eine der an die polymerbasierte Verbindungsschicht anliegenden Seiten, d.h. die Seitenfläche und/oder die Oberfläche des Lichtleitungselements durch Corona-Entladung oder
Beflammen oder Plasmabeschichtungsverfahren oder Aerolverfahren oder Excimer oder Mikrowellenanregung oder Laser oder UV-Strahlung oder ionisierende Strahlung oder akti- nische Strahlung oder durch Behandlung mit Schwefelsäure oder Natronlauge an der Oberfläche aktiviert werden.
Wenn die Verbindungsschicht eine Klebeschicht ist, so umfasst diese vorzugsweise we- nigstens ein Bindemittel, ausgewählt aus bzw. aufweisend Polyvinylalkohol und/oder Polyvinylbutyral und/oder Polyvinylpyrrolidon und/oder Polyethylenvinylacetat-copolymeren und/oder Polyvinylacetat und/oder Acrylaten und/oder Methacrlyaten und/oder Urethanen und/oder Polyestern und/oder Polyethern und/oder Urethanacrylaten und/oder
Cyanmethylacrylaten und/oder Cyanoethylacrylaten und/oder Cyanomethylmethacrylaten und/oder Cyanoethylmethacrylaten und/oder (Meth)acrylsäurederivaten und/oder
Polymethylmethacrylat und/oder Epoxyharzen und/oder Silikonen und/oder
Silikoncopolymeren und/oder Fluorpolymeren und/oder lineare oder verzweigte
Vinylhydrogenpolysiloxanen und/oder Mischungen hiervon. Ist die Verbindungsschicht eine Sol-Gel-Schicht, so weist diese wenigstens eine Silan- verbindung und/oder eine Fluorsilikatverbindung und/oder einen Kieselsäureester auf.
Die Silanverbindung kann ausgewählt sein aus bzw. die Silanverbindung kann umfassen Allyltrialkoxysilane und/oder Allyldialkoxysilane und/oder Allylmonoalkoxysilane und/oder Undecenyltrialkoxysilane und/oder Vinyltrialkoxysilane und/oder Vinyldialkoxysilane und/oder Vinylmonoalkoxysilan und/oder Tetraalkoxysilan und/oder Trialkoxysilan und/oder Glcidyloxypropylalkoxysilan und/oder Carbamate und/oder Aminosilane und/oder 3- Mercaptopropyltrialkoxysilane und/oder Fluorsilane. Beispiele hierfür sind Vinyltrimethoxysilan und/oder Vinyltriethoxysilan und/oder
Vinyltriisopropoxysilan und/oder Vinyltributoxysilan und/oder Vinyl-tris(2- methoxyethoxy)silan und/oder Vinyl-tris(2-ethoxyethoxy)silan und/oder
Vinyldimethylmethoxysilan und/oder Vinyldimethoxysilan und/oder
Vinylphenyldimethoxysilan und/oder Vinylphenyldiethoxysilan und/oder Vinyldiethoxysilan und/oder Vinylmethyldiethoxysilan und/oder Vinylphenylmethylmethoxysilan und/oder Allyltrimethoxysilan und/oder Allyldimethoxysilan und/oder Allylmethyldimethoxysilan und/oder Allyltriethoxysilan und/oder Allyldimethoxysilan und/oder
Allylmethyldimethoxysilan und/oder Allyldiethoxysilan und/oder Allylmethyldiethoxysilan und/oder Undecenyltrimethoxysilan und/oder Allyloxyundecyltrimethoxysilan und/oder 1 ,3- Diallyltetramethyldisiloxan und/oder Vinyltriacetoxysilan und/oder 1 ,3-
Divinyltetramethyldisiloxan und/oder Vinyltetramethyldisiloxan und/oder 1 ,3- Divinyltetraphenyldisiloxan und/oder 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan und/oder 3- Glycidyloxypropyltriethoxysilan und/oder N-Trimethoxysilylmethyl-O-methyl-carbamat und/oder N-Dimethoxy(methyl)silylmethyl-0-methylcarbamat und/oder N-Methyl[3- (trimethoxysilyl)-propyl]carbamat und/oder 3-Aminopropyltrimethoxysilan und/oder N-(2- aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan und/oder N-(n-Butyl)aminopropyltrimethoxysilan und/oder Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin und/oder Bis(3-trimethoxysilylpropyl)amin und/oder oligomere Amino/Alkyl-Alkoxysilane und/oder Perfluoroctyltriethoxysilan und/oder
Trifluorpropylsilane und/oder Polyfluoralkylsilane.
Die Fluorsilikatverbindung kann ausgewählt sein aus bzw. die Fluorsilikatverbindung kann umfassen Tris(pentafluorethyl)difluorsilikat und/oder Bis(pentafluorethyl)trifluorsilikat und/oder Tri(n-heptafluorpropyl)difluorsilikat und/oder Bis(n-heptafluorpropyl)trifluorsilikat und/oder Tris(n-nonafluorbutyl)difluorsilikat und/oder Bis(n-nonafluorbutyl)trifluorsilikat und/oder Tris(n-tridecafluorhexyl)difluorsilikat und/oder Bis(n-tridecafluorhexyl)trifluorsilikat.
Ist die Verbindungsschicht eine Lackschicht, so weist diese vorzugsweise wenigstens ein Acrylat und/oder ein Methacrylat und/oder eine polyfunktionelle Verbindung, wie beispielsweise ethoxyliertes Trimethylolpropantri(meth)acrylat und/oder Tripropylen- glycoldi(meth)acrylat und/oder Trimethylolpropantri(meth)acrylat und/oder
Diethylenglycoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythritoltetra(meth)acrylat und/oder
Pentaerythritoltri(meth)acrylat und/oder Dipentaerythritolhexa(meth)acrylat und/oder 1 ,6- Hexandioldi(meth)acrylat und/oder Neopentylglycoldie(meth)acrylat und o/oder Polyes- ter(meth)acrylate und/oder fettsäuremodifizierte Polyester(meht)acrylate und/oder propoxyliertes Glyceryltri(meth)acrylat und/oder ethoxyliertes Bisphenol-A-di(meth)acrylat und/oder Isobornylacrylat und/oder aminomodifizierte Polyether(meth)acrylate und/oder aliphatische Urethan(meth)acrylate und/oder Silikon(meth)acrylate und/oder Epoxyacrylate und/oder fluorhaltige Verbindungen auf.
Wenn die Verbindungsschicht eine Schicht ist, die mittels eines physikalischen Beschich- tungsverfahrens aufgebracht wird, so kann es sich hierbei um CVD (Chemical-Vapor- Deposition) und/oder PVD (Physical-Vapor-Deposition) und/oder PECVD (Plasma- Enhanced-Chemical-Vapor-Deposition) und/oder PICVD (Plasma-Impulse-Chemical-Vapor- Deposition)und/oder LPCVD (Low-Pressure-Chemical-Vapor-Deposition) und/oder TCVD (Thermical-Chemical-Vapor-Deposition) handeln.
Wenn die Verbindungsschicht in Form einer Schicht, umfassend eine Klebeschicht und/oder eine Sol-Gel-Schicht und/oder eine Lackschicht, ausgebildet ist, kann diese ein thermisch und/oder chemisch und/oder strahlenhärtendes System und/oder eine Kombina- tion hieraus sein bzw. bilden. Chemisch härtende Systeme umfassen Polymerisationen und/oder Polyadditionsreaktionen und/oder Polykondensationsreaktionen und/oder Hydrosilylierungsreaktionen und/oder Vernetzungsreaktionen. Strahlenhärtende Systeme sind insbesondere photochemisch härten- de Systeme wie UV und/oder NIR und/oder Elektronenstrahlen und/oder Mikrowellen.
Die Verbindungsschicht kann zur Modifizierung des Brechungsindex, das heißt zur Erhöhung oder Reduzierung des Brechungsindex, mikro- und/oder nanoskalige Verbindungen und/oder Bestandteile, wie nanoskalige Partikel und/oder Kristalle und/oder nanoporöse Materialien enthalten, welche aus Solen und/oder Gelen und/oder Metallen und/oder Metalloxiden und/oder Metallsulfiden und/oder dotierten Metalloxiden und/oder Silikaten und/oder fluorhaltigen Verbindungen erhalten werden können und/oder Mischungen hiervon sind. Insbesondere können mikro- und/oder nanoskalige Verbindungen und/oder Bestandteile verwendet werden, welche einen negativen Brechungsindex aufweisen.
Vorteilhaft werden die mikro- und/oder nanoskaligen Verbindungen und/oder Bestandteile zur Reduzierung des Brechungsindex der Verbindungsschicht in einer Konzentration von 0,001 - 5 Gew% und mit einer Partikelgröße kleiner als 30 pm verwendet, um den Gesamt- brechungsindex der Verbindungsschicht zu reduzieren.
Mikro- und/oder nanoskalige Verbindungen und/oder Bestandteile sind vorzugsweise ausgewählt aus bzw. umfassen vorzugsweise Magnesiumfluorid und/oder Calciumfluorid und/oder Natriumfluorid und/oder Zirkonfluorid und/oder Titanfluorid und/oder Aluminium- fluorid und/oder Zinnfluorid und/oder Aerogel und/oder pyrogener Kieselsäure und/oder polymere Hohlglaskugeln und/oder glasbasierte Hohlkugeln und/oder Zeolithe und/oder Graphen. Die fluorhaltigen Verbindungen der Verbindungsschicht sind vorzugsweise ausgewählt aus bzw. umfassen vorzugsweise Fluoralkylacrylate und/oder Fluoralkylmethacrylate und/oder Fluoralkylalkohole und/oder Fluoralkylester und/oder Fluoralkylolefine und/oder Fluorsilane und/oder Fluorsilikone und/oder Fluorsilikate und/oder Mischungen hiervon.
Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung weist die Leuchte wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche für von der Leuchte ausge- strahltes Licht auf, die über eine Flächenverbindungsschicht mit der Lichteinkoppelfläche stoffschlüssig verbunden ist. Über eine derartige Flächenverbindungsschicht kann eine wirksame Ankopplung der Leuchtenlicht-Austrittsfläche an die Lichteinkoppelfläche geschaffen werden. Sofern die Leuchte wenigstens eine Leuchtdiode umfasst, handelt es sich bei der Leuchtenlicht-Austrittsfläche um eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche für von der Leuchtdiode ausgestrahltes Licht.
Die Flächenverbindungsschicht stellt eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Lichtleitungselement und der Leuchte bzw. zwischen der Leuchtenlicht-Austrittsfläche und der Lichteinkoppelfläche her Die Flächenverbindungsschicht kann bevorzugt wenigstens eine Polymerschicht und/oder eine Klebeschicht und/oder eine Sol-Gel-Schicht und/oder eine Lackschicht sein.
Durch eine stoffschlüssige bzw. eine stoffschlüssige und transparente Verbindung, insbe- sondere durch eine mittels einer Klebstoffschicht bzw. einen Klebstoff hergestellte stoffschlüssige Verbindung bzw. eine Polymerschicht kann vorteilhaft eine sehr wirksame Ankopplung und mithin auch eine sehr verlustarme Einkopplung des Lichts in das Lichtleitungselement realisiert werden. Besonders bevorzugt besteht die Flächenverbindungsschicht aus einem Material mit einem Brechungsindex, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem die Lichtleiterplatte oder das Lichtleitungselement besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht. Es versteht sich, dass unter dieser Abweichung des Brechungsindex entweder eine Abweichung zu einem kleineren Brechungsindex (negative Abweichung) oder auch eine Abweichung zu einem höheren Brechungsindex (positive Abweichung) zu verstehen ist. Durch die auf diese Weise bereitgestellte Anpassung bzw. Übereinstimmung kann die Brechung bzw. Reflexion des Leuchten-Lichts an der Grenzfläche von Flächenverbindungsschicht und Leuchte bzw. Lichtleitungselement vorteilhaft vermieden bzw. wesentlich reduziert werden, einhergehend mit einer sehr verlustarmen bzw. vollständig verlustfreien Einkopplung des Lichts der Leuchte in das Lichtleitungselement. Insbesondere kann die Flächenverbindungsschicht auch aus einem Material mit einem Brechungsindex bestehen, der zwischen dem Brechungsindex des Materials der Lichtleiterplatte und dem Brechungsindex des Materials des Lichtleitungselement liegt, was in bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil sein kann. Die Flächenverbindungsschicht kann insbesondere aus einer Kombination aus Polymer- und/oder Klebeschicht und/oder Sol-Gel-Schicht und/oder Schichten, die mittels eines physikalischen Beschichtungsverfahrens erzeugt wurden, bestehen. Ist die Flächenverbindungsschicht eine Polymerschicht, so kann diese aus Polyurethan oder Polymethylmethacrylat-Poly-n-Butylacrylat-Blockcopolymer und/oder einem haftungs- modifiziertem Siliconelastomer und/oder Ethylenvinylacetat und/oder einem Copolyester bestehen. Um eine ausreichende Haftung der vorzugsweise polymerbasierten Flächenverbindungsschicht auf bzw. an der Lichteinkoppelfläche und/oder der Leuchtenlicht-Austrittsfläche zu erreichen, kann wenigstens eine Seite der polymerbasierten Flächenverbindungsschicht und/oder die Lichteinkoppelfläche des Lichteinkoppelelements durch Corona-Entladung oder Beflammen oder Plasmabeschichtungsverfahren oder Aerolverfahren oder Excimer oder Mikrowellenanregung oder Laser oder UV-Strahlung oder ionisierende Strahlung oder aktinische Strahlung oder durch Behandlung mit Schwefelsäure oder Natronlauge an der Oberfläche aktiviert werden.
Wenn die Flächenverbindungsschicht eine Klebeschicht ist, so umfasst diese vorzugsweise wenigstens ein Bindemittel, ausgewählt aus bzw. aufweisend Polyvinylalkohol und/oder Polyvinylbutyral und/oder Polyvinylpyrrolidon und/oder Polyethylenvinylacetat-copolymeren und/oder Polyvinylacetat und/oder Acrylaten und/oder Methacrlyaten und/oder Urethanen und/oder Polyestern und/oder Polyethern und/oder Urethanacrylaten und/oder
Cyanmethylacrylaten und/oder Cyanoethylacrylaten und/oder Cyanomethylmethacrylaten und/oder Cyanoethylmethacrylaten und/oder (Meth)acrylsäurederivaten und/oder
Polymethylmethacrylat und/oder Epoxyharzen und/oder Silikonen und/oder
Silikoncopolymeren und/oder Fluorpolymeren und/oder lineare oder verzweigte
Vinylhydrogenpolysiloxanen und/oder Mischungen hiervon. Ist die Flächenverbindungsschicht eine Sol-Gel-Schicht, so weist diese wenigstens eine Silanverbindung und/oder eine Fluorsilikatverbindung und/oder einen Kieselsäureester auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung weist die Leuchte wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche für von der Leuchte ausgestrahl- tes Licht auf, wobei die Leuchtenlicht-Austrittsfläche von der Lichteinkoppelfläche des Licht- leitungselements beabstandet ist bzw. bei einer hierzu alternativen Ausführungsform ist die Leuchte von der Lichteinkoppelfläche beabstandet.
Diese bevorzugte Ausführungsform - bei der die Leuchtenlicht-Austrittsfläche von der Lichteinkoppelfläche des Lichtleitungselements beabstandet ist - ist besonders vorteilhaft für eine gerichtete Einkoppelung. Durch die Einengung des Strahlbüschels im Material (also der gerichteten Einkoppelung) kann das Licht mehr in die Tiefe der Platte gelangen und legt weniger effektiven Weg zurück. Dadurch ist die Auskoppelung am Rand der Platte unwahrscheinlicher und die Leuchtdichteverteilung homogener.
Infolge der Beabstandung kann vorteilhaft das von der Leuchte in das Medium Luft ausgesendete Licht beim Übergang von dem Medium Luft in das optisch dichtere Medium des Lichtleitungselements gebündelt werden, wodurch eine verlustarme Einkopplung in die Lichtleiterplatte begünstigt wird. Bei der Leuchtenlicht-Austrittsfläche kann es sich um eine beliebige dem Fachmann bekannte Leuchtenlicht-Austrittsfläche handeln, wobei die
Leuchtenlicht-Austrittsfläche z.B. eine Fläche einer Lichtdurchgangsplatte oder eines beliebigen anderen optischen Elements sein kann, durch welche das Licht eines Leuchtmittels, wie insbesondere z.B. einer Leuchtdiode, hindurch gelenkt wird. Besonders bevorzugt ist die Leuchtenlicht-Austrittsfläche der Leuchte in einer Aussparung des Lichtleitungselements angeordnet bzw. besonders bevorzugt ist die Leuchte wenigstens abschnittsweise bzw. bereichsweise oder zur Gänze in einer Aussparung des Lichtleitungselements angeordnet. Je nach Anwendungsfall kann durch Vorsehen einer Aussparung an dem Lichtleitungselement eine platzsparende Lösung realisiert werden, derart, dass der für die Leuchte bzw. einen Abschnitt oder einen Bereich der Leuchte beanspruchte Raum vorteilhaft in die Aussparung verlagert ist.
Auch bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung weist die Leuchte wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche für von der Leuchte ausgestrahltes Licht auf, wobei die Leuchtvorrichtung ferner wenigstens zwei Lichtleitungselemente und wenigstens zwei Lichtleiterplatten umfasst, wobei jede Lichtleiterplatte zwei Deckflächen und die umlaufende Seitenfläche umfasst, wobei eine Deckfläche einer der beiden Lichtleiterplatten an einer Deckfläche der anderen der beiden Lichtleiterplatten flächig anliegt, wobei die Lichtleitungselemente flächig aneinander anliegen oder übereinan- der liegend angeordnet und über eine Reflexionseinrichtung aus einem flächigen reflektie- renden Material zwischen den Lichtleitungselementen miteinander verbunden sind, wobei die Lichtleitungselemente ferner jeweils eine Aussparung aufweisen, die zusammen eine zusammenhängende Aussparung bilden, in welcher die Leuchtenlicht-Austrittsfläche der Leuchte mit Abstand zu der Lichteinkoppelfläche jeder der beiden Lichtleitungselemente angeordnet ist. Eine Ausbildung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform eignet sich besonders vorteilhaft zur Realisierung einer Deckenleuchte zum Bereitstellen von sog. direkten und indirekten Licht, derart, dass im an die Decke angehängten Zustand eine Lichtleiterplatte zum Bestrahlen der Decke vorgesehen ist (indirektes Licht) und die andere Lichtleiterplatte zum direkten Beleuchten des jeweiligen Raums dient (direktes Licht). Die Lichtaustrittsflächen sind bei dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform jeweils an der Deckfläche vorgesehen, die nicht flächig an einer Deckfläche der anderen Lichtleiterplatte anliegt. Durch die Reflexionsei nrichtung aus dem flächigen reflektierenden Material, welches zwei voneinander abgewandte Licht reflektierende Seiten aufweist, von denen jeweils eine einem der beiden Lichtleitungselemente zugewandt ist, kann das in das jeweilige Licht- leitungselement eingekoppelte Licht nicht in das andere Lichtleitungselement übertreten. So wird wirksam eine optisch ansprechende Trennung von direktem und indirektem Licht begünstigt.
Bei einer z.B. rechteckförmigen bzw. quadratisch ausgebildeten Lichtleiterplatte wird die umlaufende Seitenfläche von zwei paarweise gegenüberliegenden bzw. einander zugewandten ebenen Teilflächen gebildet.
Bei einer praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist das Lichtleitungselement in seiner Form so ausgebildet und weist zudem einen Brechungsun- terschied >3%, jedoch kleiner 20% zum Brechungsindex der Lichtleiterplatte auf, dass der in die Lichtleiterplatte eintretende Lichtbüschel < ± 38°in die Lichtleiterplatte einstrahlt, wodurch ein Einfallswinkel auf der Lichtaustrittsseite bzw. - Lichtaustrittsfläche von >52°, idealerweise > 60° resultiert. Dies ist besonders vorteilhaft, um die Weglänge des Lichtstrahls in der Lichtleiterplatte zu verkürzen, wodurch die Wahrscheinlichkeit der diffusen Streuung an Streuzentren bzw. Verluste in der Lichtleiterplatte (Dämpfung) erniedrigt werden. Durch die gerichtete Einstrahlung kann eine deutlich homogenere Leuchtdichteverteilung erreicht werden, was insbesondere mit höheren Leuchtdichten im Zentrum der Lichtleiterplatte verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass größere Leuchtvorrichtungs-Abmessungen bzw. Leuchtvorrichtungs-Flächen realisierbar werden und dass die Anzahl der Mittel zum Aus- koppeln bzw. die Anzahl der Streustrukturen, die ebenfalls Einfluss auf die Lichtlenkung und Lichtverteilung neben der Auskopplung haben, reduziert werden kann.
Die Dicke der Lichtleiterplatte kann bevorzugt 6 mm oder 10 mm betragen. Die Dicke der Lichtleiterplatte kann insbesondere an jeweilige Anwendungsfälle angepasst sein.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Leuchtvorrichtung weist diese einen sich umlaufend um die Lichtleiterplatte erstreckenden Rahmen mit einer sich umlaufend um die Seitenfläche erstreckenden Innenfläche auf. An dem Rahmen bzw. der Innenfläche kann die Leuchte bzw. können die Leuchten auf einfache und praktische Weise sehr betriebssicher gehalten bzw. angebracht werden. Insbesondere können mittels des Rahmens eine Vielzahl von Leuchten bzw. Leuchtdioden vorgesehen werden, die durch Anbringen an dem Rahmen bzw. der Innenfläche z.B. besonders bevorzugt entlang der sich umlaufenden erstreckenden Seitenfläche der Lichtleiterplatte aufeinanderfolgend bzw. reihenförmig ange- ordnet werden können. Insbesondere kann bevorzugt eine wenigstens einreihige Anordnung der Leuchtdioden vorliegen.
Besonders praktisch kann der Rahmen mehrere miteinander verbundene Polymerprofile umfassen. Sehr stabile und auch leichtgewichtige Polymerprofile lassen sich kostengünstig durch Extrusion herstellen. Insbesondere kann durch Verbinden mehrerer Polymerprofile z.B. ein quadratischer bzw. rechteckiger Rahmen geschaffen werden, dessen Abmessungen durch entsprechende Längenwahl der Polymerprofile sehr gut an die Abmessungen der jeweiligen Lichtleiterplatte angepasst werden können.
Der Rahmen kann insbesondere durch wenigstens ein Verstärkungselement verstärkt bzw. mechanisch verstärkt sein, welches insbesondere ein bandförmiges Verstärkungselement sein kann, welches bevorzugt in wenigstens eines der Polymerprofile einextrudiert sein kann, einhergehend mit einer wesentlichen Erhöhung der Stabilität des Rahmens bzw. der Leuchtvorrichtung. Insbesondere kann durch Vorsehen der Polymerprofile zusammen mit dem Verstärkungselement im Vergleich zu bekannten Leuchtvorrichtungen mit Lichtleiter- platten eine wesentlich leichtere und kompaktere Leuchtvorrichtung geschaffen werden. Das Verstärkungselement kann besonders vorteilhaft wenigstens teilweise aus einem metallischen Material bestehen, einhergehend mit einer sehr wirksamen Verstärkung. Ferner kann durch Vorsehen eines metallischen Materials eine sehr wirksame Wärmeabfuhr und Wärmeverteilung der beim Betrieb der Leuchten entstehenden Wärme realisiert werden, was sich besonders vorteilhaft auf die Lebensdauer der Leuchte bzw. der Leuchten aus- wirkt. Ein Polymerprofil mit einem einextrudierten metallischen Verstärkungselement kann besonders vorteilhaft mit in der Möbelindustrie üblichen Verarbeitungsprozessen - z.B. bekannt vom Heranfahren an Möbelkanten - zwecks Bearbeitung bzw. Formgebung befräst bzw. angefräst werden.
Besonders bevorzugt umfasst der Rahmen ein sich umlaufend um die Lichtleiterplatte erstreckendes Band, wobei eine der beiden einander entgegengesetzten Seiten des Bands eine sichtbare und umlaufende Außenfläche der Leuchtvorrichtung bildet. Auf diese Weise kann eine optisch sehr anspruchsvolle Leuchtvorrichtung geschaffen werden, bei welcher die umlaufende Außenfläche in Form einer Bandseite ein optisch sehr ansprechendes Erscheinungsbild bewirken kann. Besonders vorteilhaft können die Leuchten und/oder weitere Einrichtungen der Leuchtvorrichtung zwischen der anderen der beiden einander entgegengesetzten Seiten des Bands und dem Lichtleitungselement angeordnet sein, wodurch die Leuchten und/oder die weiteren Einrichtungen bei opaker oder nahezu opaker Ausbildung des Bands außerhalb der Leuchtvorrichtung nicht sichtbar sind, einhergehend mit der
Schaffung einer optisch sehr ansprechenden Leuchtvorrichtung, bei welcher das Licht nur durch bzw. über die vorgesehene Lichtaustrittsfläche bzw. die vorgesehenen Lichtaustrittsflächen austreten kann. Bei dem Band kann es sich besonders bevorzugt um ein Kantenband handeln. Ferner kann das Band wenigstens teilweise aus einem Polymermaterial be- stehen. Besonders bevorzugt besteht das Band aus einem Laminatmaterial.
Das Laminatmaterial kann ein Metallband sein bzw. in Form eines Metallbands ausgebildet sein. Mit einem Metallband kann vorteilhaft ein optimales Wärmemanagement, eine optimale Wärmeabfuhr, eine optimale Verteilung der Wärme auf der Außenfläche, auch in Verbin- dung mit einer Vergrößerung der Kontaktfläche zur Luft realisiert werden. Ferner kann durch ein Metallband für die gesamte Leuchtvorrichtung eine Steifigkeit realisiert werden, mit welcher ein Durchbiegen der Lichtleiterplatten wirksam vermieden bzw. deutlich minimiert werden kann. Besonders vorteilhaft ist, dass auf der Grundlage des Rahmens mit dem sich umlaufend um die Lichtleiterplatte erstreckenden Band in Verbindung mit automatisierten Prozessen, die im Bereich der Möbelindustrie gängig sind, Radien und Ecken darstellbar sind. Der vorzugsweise einen mehrschichtigen Aufbau aufweisende Rahmen kann durch Kerben und/oder Fräsungen im Profil bzw. Polymerprofil im Winkel kleiner gleich 90° um Ecken gelegt werden. Zusätzlich können Lippen zum Abdecken der Randbereiche bzw. zur Ver- besserung der hermetischen Verkapselung an den Rahmen anextrudiert werden bzw. sein. Insbesondere kann der Rahmen in Form eines Polymerprofils ausgebildet sein. Ein derartiges Polymerprofil zeichnet sich durch einfache Verschweißbarkeit aus, die genutzt werden kann, um zusätzliche Halter anzubringen.
Das obige Band bzw. Kantenband kann insbesondere durch ein Verstärkungselement verstärkt bzw. mechanisch verstärkt sein, welches insbesondere ein bandförmiges Verstärkungselement sein kann, welches bevorzugt an der anderen der beiden einander entgegengesetzten Seiten des Bands angebracht bzw. mit dieser Seite flächig verbunden ist, einhergehend mit einer wesentlichen Erhöhung der Stabilität des Rahmens bzw. der
Leuchtvorrichtung. Insbesondere kann durch Vorsehen des Bands zusammen mit dem Verstärkungselement im Vergleich zu bekannten Leuchtvorrichtungen mit Lichtleiterplatten eine wesentlich leichtere und kompaktere Leuchtvorrichtung geschaffen werden. Das Verstärkungselement kann besonders vorteilhaft wenigstens teilweise aus einem metallischen Ma- terial bestehen, einhergehend mit einer sehr wirksamen Verstärkung. Ferner kann durch Vorsehen eines metallischen Materials eine sehr wirksame Wärmeabfuhr und Wärmeverteilung der beim Betrieb der Leuchten entstehenden Wärme realisiert werden, was sich besonders vorteilhaft auf die Lebensdauer der Leuchte bzw. der Leuchten auswirkt.
Das Verstärkungselement kann darüber hinaus auch ein faserförmiges und/oder faserhalti- ges Material aufweisen. Beispiele hierfür sind Gewebe und/oder Geflechte und/oder Langfasern und/oder Kurzfasern und/oder Gelege und/oder Gewirke in Form von Glasfasern, Kohlefasern und/oder Polymerfasern und/oder keramischen Fasern und/oder Kombinationen hiervon. Das bandförmige Verstärkungselement kann zur vorteilhaften Gewichtsreduzierung der Leuchtvorrichtung vorzugsweise eine Dicke aufweisen, die kleiner ist als 5 mm.
Aus dem bandförmigen Verstärkungselement kann vorteilhaft durch Umformen auf einfache Weise ein Halteprofil gefertigt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Leuchtvorrichtung sind wenigstens eine Leuchte mit einer Mehrzahl von Leuchtdioden und wenigstens ein Halteband mit einer ersten Seite und einer dieser entgegengesetzten zweiten Seite vorgesehen sind, wobei die Leuchte mit der Mehrzahl von Leuchtdioden an der ersten Seite des Haltebands angebracht ist bzw. wobei die Leuchte mit der Mehrzahl von Leuchtdioden nur bzw. ausschließlich an der ersten Seite des Haltebands angebracht ist. Insbesondere können hierbei auch eine Mehrzahl von Leuchten vorgesehen sein, wobei jede einzelne Leuchte eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweist, und wobei alle insgesamt vorgesehen Leuchten bzw. Leuchtdioden an der ersten Seite bzw. nur an der ersten Seite des Haltebands angebracht sind.
Durch Vorsehen des Haltebands kann auf baulich einfache Weise eine Leuchtvorrichtung bereitgestellt bzw. geschaffen werden, bei welcher die Leuchten bzw. Leuchtdioden entlang der sich umlaufenden erstreckenden Seitenfläche der Lichtleiterplatte aufeinanderfolgend angeordnet werden können, und zwar derart, dass die Leuchten bzw. Leuchtdioden vor- zugsweise in Längsrichtung des Haltebands aufeinanderfolgend angeordnet sind. Zum aufeinanderfolgenden Anordnen der Leuchten bzw. Leuchtdioden entlang der sich umlaufend erstreckenden Seitenfläche der Lichtleiterplatte ist das Halteband lediglich auf einfach vornehmbare Weise entlang der umlaufenden Seitenfläche bzw. um die umlaufende Seitenfläche herum anzuordnen bzw. zu führen.
Vorzugsweise ist - insbesondere zur Realisierung des obigen aufeinanderfolgenden Anordnens der Leuchten bzw. Leuchtdioden entlang der Seitenfläche - die zweite Seite des Haltebands an der sich umlaufend erstreckenden Innenfläche des obigen Rahmens angebracht oder an diese angeklebt.
Das Halteband kann vorzugsweise aus einem Polymermaterial, insbesondere einem thermoplastischem Material bestehen, um z.B. vorteilhaft eine stabile Klebverbindung bzw. eine stoffschlüssige Verbindung an der Innenfläche des obigen Rahmens ausbilden zu können.
Besonders vorteilhaft weist das Halteband Leiterbahnen zum Bestromen und/oder Ansteuern der Leuchte und elektronische Einrichtungen zum Bestromen und/oder Ansteuern der Leuchte über die Leiterbahnen auf, wobei die Leiterbahnen und die elektronischen Einrichtungen nur auf der ersten Seite des Haltebands vorgesehen sind, und wobei die elektroni- sehen Einrichtungen von der Leuchte beabstandet angeordnet sind. Dadurch, dass die Leiterbahnen und die elektronischen Einrichtungen - wie auch die wenigstens eine Leuchte mit der Mehrzahl von Leuchtdioden - nur auf der ersten Seite bzw. nur auf einer Seite des Haltebands angeordnet sind, kann vorteilhaft von einer aufwendigen bzw. komplizierten Verbindung bzw. Verschaltung mit vielen separaten Kontaktierungen, wie sie von bekannten Leuchtvorrichtungen mit Lichtleiterplatten bekannt ist, abgesehen werden. Das Halteband kann auf einfache und praktische Weise entlang der umlaufenden Seitenfläche angeordnet bzw. entlang der umlaufenden Seitenfläche um die Lichtleiterplatte herumgeführt werden, so dass für die Kontaktierung vorteilhaft lediglich zwei Anschlüsse ausreichend sein können, einhergehend mit einer vorteilhaften Reduzierung des Herstellungsaufwands. Dass die elektronischen Einrichtungen von der Leuchte beabstandet angeordnet sind bringt den Vorteil mit sich, dass diese Einrichtungen die Anordnung bzw. Funktionsweise der jeweiligen Leuchte vorteilhaft nicht behindern bzw. stören.
Bei der obigen weiteren praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvor- richtung, bei welcher die Leuchte wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche für von der Leuchte ausgestrahltes Licht aufweist, die über eine Flächenverbindungsschicht mit der Lichteinkoppelfläche stoffschlüssig verbunden ist, besteht, sofern die Leuchte zudem wenigstens eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweist, vorzugsweise ein flächiger und formschlüssiger Verbund zwischen jeder Leuchtdiode und dem Lichtlei- tungselement. Besonders bevorzugt sind hierbei die Leuchtdioden und/oder weitere Bauteile bzw. elektronische Bauteile der Leuchte wenigstens im Bereich der gesamten Breite der Leuchtdioden bzw. der wenigstens einen Leuchtdiode vollflächig mit dem Werkstoff der Flächenverbindungsschicht umschlossen und weisen eine stoffschlüssige Verbindung zu dem Lichtleitungselement auf. Die Flächenverbindungsschicht kann bevorzugt wenigstens abschnittweise auf einem Träger der Leuchtvorrichtung aufgebracht sein und eine stoffschlüssige Verbindung zum Lichtleitungselement bzw. der Lichteinkoppelfläche ausbilden. Besonders bevorzugt ist die Breite des Lichtleitungselements größer als die der Leuchtdiode bzw. der Leuchtdioden. Eine weitere flächige Verbindungsschicht kann auch die gesamte Leuchte bzw. Leuchtenanordnung umhüllen und somit neben einem Haftverbund zur Leuchte auch einen Haftverbund zum Haltemittel mit Leiterbahnen herstellen.
Wenn in den obigen und den nachfolgenden Ausführungen von der„Lichtdurchlässigkeit" die Rede ist, so ist damit gemeint, dass diese Lichtdurchlässigkeit zumindest für einen Teil des Spektrums des sichtbaren Lichts, vorzugsweise für das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts vorliegt. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1A eine sehr schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Leuchtvorrichtung mit einer Schnittebene rechtwinkelig zu einer Deckfläche und parallel zu zwei entgegengesetzten Teilflächen der umlaufenden Seitenfläche einer quaderförmigen Lichtleiterplatte der Leuchtvorrichtung;
Fig.l B eine sehr schematische dreidimensionale Darstellung einer Lichtleiterplatte zur Veranschaulichung der Schnittebene der Fig. 1A;
Fig. 2 eine sehr schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Leuchtvorrichtung mit einer Schnittebene wie bei Fig. 1A und
Fig. 3 eine sehr schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer
Leuchtvorrichtung mit einer Schnittebene wie bei Fig. 1A. Die Leuchtvorrichtung 10 nach Fig. 1 umfasst eine Lichtleiterplatte 12, eine Leuchte 14 mit einer Mehrzahl von Leuchtdioden 20 als Leuchtmittel und ein Lichtleitungselement 15, wobei in der Schnittdarstellung nach Fig. 1A nur eine Leuchtdiode 20 und ein Lichtleitungselement 15 gezeigt ist. Die Fig. 1 B veranschaulicht die Lage bzw. Orientierung der Schnittebene nach Figur 1A. Die Schnittebene 58 ist rechtwinkelig zu einer Deckfläche 42 von zwei zueinander entgegengesetzten Deckflächen 42, 43 und parallel zu zwei entgegensetzten ebenen Teilflächen 60 der umlaufenden Seitenfläche 16 (vgl. auch Figur 1A) der quaderförmigen Lichtleiterplatte 12 der Leuchtvorrichtung 10 orientiert.
Die Leuchtdioden 20 der Leuchte 14 sind entlang einer der vier Teilflächen 60 der umlaufenden Seitenfläche aufeinanderfolgend angeordnet, um über die gesamte Erstreckung dieser Teilfläche 60 eine Lichteinkopplung in die Lichtleiterplatte 12 zu realisieren. Die Lichtleiterplatte 12 weist die umlaufende Seitenfläche 16 und eine an der Deckfläche 42 der Lichtleiterplatte 12 vorgesehene Lichtaustrittsfläche 18 auf, die rechtwinkelig zu der umlaufenden Seitenfläche 16 orientiert bzw. ausgerichtet ist. Die Leuchte 14 weist für jede Leuchtdiode 20 jeweils eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche 22 für von das von der jeweiligen Leuchtdiode 20 ausgestrahlte Licht 24 auf.
Das Lichtleitungselement 15 weist eine Lichteinkoppelfläche 17 zum Einkoppeln des von der Leuchte 14 abgestrahlten Lichts 24 in das Lichtleitungselement 15 und eine parallel zur Seitenfläche 16 orientierte Lichtauskoppelfläche 19 zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts aus dem Lichtleitungselement 15 auf. Das Lichtleitungselement 15 ist zwischen der Seitenfläche 16 und jeder der Leuchtenlicht-Austrittsflächen 22 angeordnet.
Die Lichtauskoppelfläche 19 liegt zum Einkoppeln des aus dem Lichtleitungselement 15 ausgekoppelten Lichts in die Lichtleiterplatte 12 an der Seitenfläche 16 anliegt.
Das in Form eines länglichen Extrusionskörpers ausgebildete Lichtleitungselement 15 weist zwei die Lichteinkoppelfläche 17 und Lichtauskoppelfläche 19 verbindende Grenzflächen 21 jeweils in Form einer Außenfläche auf.
Jede der Grenzflächen 21 weist eine Ausbildung bzw. eine Form bzw. einen Verlauf auf, bei der bzw. dem Lichtstrahlen 23 des eingekoppelten Lichts 24 der Leuchte 14 bzw. der Leuchtdioden 20, die unmittelbar nach dem Einkoppeln in das Lichtleitungselement 15 auf die Grenzfläche 21 treffen, an der Grenzfläche 21 total reflektierbar und durch die Totalre- flexion durch die Lichtauskoppelfläche 19 hindurch aus dem Lichtleitungselement 15 heraus lenkbar sind, wenn die in Form der Außenfläche ausgebildete Grenzfläche 21 des Lichtleitungselements 15 an Luft 31 als vorgegebenes Medium angrenzt.
Die Lichtleiterplatte 12 besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem das Lichtleitungselement 15 besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht.
Die Lichtleiterplatte 12 weist eine Vielzahl von Mitteln 26 in Form von Streukörpern 54 zum Auskoppeln des von der Seitenfläche 16 in die Lichtleiterplatte 12 eingekoppelten Leuchtdi- oden-Lichts 24 durch die Lichtaustrittsfläche 18 hindurch auf, wobei das Auskoppeln bzw. Umlenken des Leuchtdioden-Lichts 24 durch Streuen des eingekoppelten Lichts 24 an den Streukörpern 54 erfolgt (in den Figuren nur sehr schematisch anhand einiger weniger Streukörper veranschaulicht). Die Lichtauskoppelfläche 19 ist an einer Verbindungsschicht 30 des Lichtleitungselements 15 vorgesehen, über welche das Lichtleitungselement 15 mit der Seitenfläche 16 stoffschlüssig verbunden ist.
Der Grenzwinkel α der Totalreflexion an jeder Grenzfläche 21 des Lichtleitungselements 15 ist entsprechend dem Brechungsindex für jedes Material definiert, wenn die jeweilige Grenzfläche 21 an das Medium 31 , also die Luft angrenzt.
Jeder der Leuchtenlicht-Austrittsflächen 22 ist über eine Flächenverbindungsschicht 28 mit der Lichteinkoppelfläche 17 stoffschlüssig verbunden ist.
Sowohl die Flächenverbindungsschicht 28 als auch die Verbindungsschicht 30 besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex , welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem die Lichtleiterplatte 12 oder das Lichtleitungselement 15 besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht.
Die Leuchtvorrichtung 10 nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 im wesentlichen dadurch, dass jede Leuchtenlicht-Austrittsfläche 22 der Leuchte 14 bzw. der Leuchtdioden 20 (bzw. die Leuchte 14) von der Lichteinkoppelfläche 17
beabstandet und in einer Aussparung 25 des Lichtleitungselements 15 angeordnet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtauskoppelfläche 19 an einer Verbindungsschicht 30 des Lichtleitungselements 15 vorgesehen, über welche das Lichtleitungselement 15 mit der Seitenfläche 16 stoffschlüssig verbunden ist. Die Lichteinkoppelfläche 17 um- fasst drei winkelig zueinander angeordnete Teilflächen 29. Die Leuchtdioden 20 der Leuchten 14 sind an einer Leiterbahn 34 eines Haltemittels 35 angebracht. Eine weitere flächige Verbindungsschicht 33 stellt einen stoffschlüssigen Verbund zwischen dem Haltemittel 35 und dem Lichtleitungselement 15 her, wodurch vorteilhaft eine Kapselung bereitgestellt und mithin blendendes Licht vermieden wird. Diese weitere flächige Verbindungsschicht 33 muss nicht transparent sein. Infolge der Ausbildung bzw. Form der innenliegenden Teilflächen 29 kann vorteilhaft das von der Leuchte 14 in das Medium 31 Luft ausgesendete Licht beim Übergang von dem Medium 31 Luft in das optisch dichtere Medium des Lichtleitungselements 15 gebündelt werden, wodurch eine verlustarme Einkopplung in die Lichtleiterplatte 12 begünstigt wird. Bei der Leuchtenlicht-Austrittsfläche 22 kann es sich um eine beliebige dem Fachmann bekannte Leuchtenlicht-Austrittsfläche 22 handeln, wobei die Leuchtenlicht-Austrittsfläche 22 z.B. eine Fläche einer Lichtdurchgangsplatte oder eines beliebigen anderen optischen Elements sein kann, durch welche das Licht eines Leuchtmittels, wie insbesondere z.B. einer Leuchtdiode 20, hindurch gelenkt wird.
Die Leuchtvorrichtung 10 nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 im Wesentlichen dadurch, dass die Leuchtvorrichtung 10 zwei Lichtleitungselemente 15 aufweist, die über eine Reflektoreinrichtung 36 aus einem flächigen reflektierenden Material miteinander verbunden sind, und ferner zwei Lichtleiterplatten 12 und zwei Leuchten 14 mit jeweils einer Mehrzahl von Leuchtdioden 20 umfasst, wobei eine Deckfläche 42 einer der beiden Lichtleiterplatten 12 an einer Deckfläche 43 der anderen der beiden Lichtleiterplatten 12 flächig anliegt. Ferner weisen die Lichtleitungselemente 15 jeweils eine Aussparung 25 auf, die zusammen eine zusammenhängende Aussparung 27 bilden, in welcher die Leuchtenlicht-Austrittsflächen 22 der Leuchten 14 mit Abstand zu jeder Lichteinkoppelfläche 17 der beiden Lichtleitungselemente 15 bzw. Lichtübertragungselemente 15 angeordnet sind. Jede Lichteinkoppelfläche 17 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel zwei winkelig zueinander angeordnete Teilflächen 29. Die Leuchtdioden 20 der Leuchten 14 sind - wie auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 - an einer Leiterbahn 34 eines Haltemittels 35 angebracht. Alternativ kann bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 anstelle der beiden Leuchten 14 eine einzige Leuchte mit jeweils größeren Leuchtenlicht-Austrittsflächen für die Leuchtdioden vorgesehen sein.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Lichtauskoppelfläche 19 jedes Lichtleitungselements 15 an einer Verbindungsschicht 30 des jeweiligen Lichtleitungselements 15 vorgesehen, über welche das jeweilige Lichtleitungselement 15 mit der jeweiligen Seitenfläche 16 stoffschlüssig verbunden ist. Bezuqszeichenliste
10 Leuchtvorrichtung
12 Lichtleiterplatte
14 Leuchte
15 Lichtleitungselement
16 umlaufende Seitenfläche
17 Lichteinkoppelfläche
18 Lichtaustrittsfläche
19 Lichtauskoppelfläche
20 Leuchtdiode
21 Grenzfläche
22 Leuchtenlicht-Austrittsfläche
23 Lichtstrahl
24 Licht
25 Aussparung
26 Mittel zum Auskoppeln
27 zusammenhängende Aussparung
28 Flächenverbindungsschicht
29 Teilfläche
30 Verbindungsschicht
31 Medium
33 weitere flächige Verbindungsschicht
34 Leiterbahn
35 Haltemittel
36 Reflektoreinrichtung
42 Deckfläche
43 Deckfläche
54 Streukörper
58 Schnittebene
60 Teilfläche

Claims

Patentansprüche
Leuchtvorrichtung (10) mit wenigstens einer Lichtleiterplatte (12), wenigstens einer Leuchte (14) und wenigstens einem Lichtleitungselement (15),
- wobei die Lichtleiterplatte (12) eine umlaufende Seitenfläche (16) und wenigstens eine rechtwinkelig zu der Seitenfläche orientierte Lichtaustrittfläche (18) aufweist,
- wobei das Lichtleitungselement (15) eine Lichteinkoppelfläche (17) zum Einkoppeln des von der Leuchte (14) abgestrahlten Lichts (24) in das Lichtleitungselement (15) und eine parallel zur Seitenfläche (16) orientierte Lichtauskoppelfläche (19) zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts aus dem Lichtleitungselement (15) aufweist,
- wobei die Lichtauskoppelfläche (19) zum Einkoppeln des aus dem Lichtleitungselement (15) ausgekoppelten Lichts in die Lichtleiterplatte (12) an der Seitenfläche (16) anliegt, wobei wenigstens ein Mittel (26) zum Auskoppeln des in die Lichtleiterplatte (12) eingekoppelten Leuchten-Lichts (24) durch die Lichtaustrittsfläche (18) hindurch vorgesehen ist,
- wobei das Lichtleitungselement (15) wenigstens eine die Lichteinkoppelfläche (17) und Lichtauskoppelfläche (19) verbindende Grenzfläche (21 ) aufweist, wobei die Grenzfläche (21 ) eine Ausbildung aufweist, bei der Lichtstrahlen (23) des eingekoppelten Lichts (24) der Leuchte (14), die unmittelbar nach dem Einkoppeln in das Lichtleitungselement (15) auf die Grenzfläche (21 ) treffen, an der Grenzfläche (21 ) total reflektierbar und durch die Totalreflexion durch die Lichtauskoppelfläche (19) hindurch aus dem Lichtleitungselement (15) heraus lenkbar sind, wenn die Grenzfläche (21 ) des Lichtleitungselements (15) an ein vor-gegebenes Medium (31 ) angrenzt, und
- wobei die Lichtleiterplatte (12) aus einem Material mit einem Brechungsindex besteht, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem das Lichtleitungselement (15) besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht.
2. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtauskoppelfläche (19) an wenigstens einer Verbindungsschicht (30) des Lichtleitungselements (15) vorgesehen ist, über welche das Lichtleitungselement (15) mit der Seitenfläche (16) verbunden ist.
3. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (30) aus einem Material mit einem Brechungsindex besteht, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem die Lichtleiterplatte (12) oder das Lichtleitungselement (15) besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht.
4. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (14) wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche (22) für von der Leuchte (14) ausgestrahltes Licht (24) aufweist, die über eine Flächenverbindungsschicht (28) mit der Lichteinkoppelfläche (17) stoffschlüssig verbunden ist.
5. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenverbindungsschicht (28) aus einem Material mit einem Brechungsindex besteht, welcher dem Brechungsindex des Materials, aus dem die Lichtleiterplatte (12) oder das Lichtleitungselement (15) besteht, entspricht oder um maximal 20% von diesem abweicht.
6. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (14) wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche (22) für von der Leuchte (14) ausgestrahltes Licht (24) aufweist, wobei die Leuchtenlicht-Austrittsfläche (22) von der Lichteinkoppelfläche beabstandet ist.
7. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtenlicht- Austrittsfläche (22) der Leuchte (14) in einer Aussparung (25) des Lichtleitungselements (15) angeordnet ist.
8. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (14) wenigstens eine Leuchtenlicht-Austrittsfläche (22) für von der Leuchte (14) ausgestrahltes Licht (24) aufweist, wobei die Leuchtvorrichtung (10) wenigstens zwei Lichtleitungselemente (15) und wenigstens zwei Lichtleiterplatten (12) um- fasst, wobei jede Lichtleiterplatte (12) zwei Deckflächen (42, 43) und die umlaufende Sei- tenfläche (16) umfasst, wobei eine Deckfläche (42) einer der beiden Lichtleiterplat- ten (12) an einer Deck-fläche (43) der anderen der beiden Lichtleiterplatten (12) flächig anliegt, wobei die Lichtleitungselemente (15) flächig aneinander anliegen oder übereinander liegend angeordnet und über eine Reflexionseinrichtung (36) aus einem flächigen reflektierenden Material zwischen den Lichtleitungselementen (15) miteinander verbun- den sind, wobei die Lichtleitungselemente (15) ferner jeweils eine Aussparung (25) aufweisen, die zusammen eine zusammenhängende Aussparung (27) bilden, in welcher die Leuchtenlicht-Austrittsfläche (22) der Leuchte (14) mit Abstand zu der Lichteinkoppelfläche (17) jeder der beiden Lichtleitungselemente (15) angeordnet ist. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterplatte (12) eine Vielzahl von Mitteln (26) in Form von Streukörpern (54) zum Auskoppeln des von der Seitenfläche (16) in die Lichtleiterplatte (12) eingekoppelten Leuchtenlichts (24) durch die Lichtaustrittsfläche (18) hindurch aufweist.
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