DE10102585A1 - Farbige Beleuchtungseinrichtung - Google Patents
Farbige BeleuchtungseinrichtungInfo
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Abstract
Es wird eine Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von Mischfarben beschrieben, die eine Lichtaustrittsfläche (11) sowie eine Mehrzahl von Lichtquellen (21) wie zum Beispiel LEDs mit verschiedenen Farben umfasst und die insbesondere zur Hinterleuchtung von Flüssigkristallanzeigen wie LCD-Bildschirmen oder zur Anwendung als flächiger Lichtstrahler geeignet ist. Die Beleuchtungseinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Lichtleiterplatte (1) vorgesehen ist, in die eine Mehrzahl von jeweils eine Lichtquelle (21) enthaltenden Ausnehmungen (20) eingebracht ist, die jeweils eine der Lichtaustrittsfläche (11) zugewandte Oberseite (203) und Seitenwände (201) aufweisen, wobei die Oberseite (203) mit einer ersten reflektierenden Schicht (204) bedeckt ist und die Lichteinkopplung in die Lichtleiterplatte durch die Seitenwände (201) erfolgt. Damit wird eine sehr gleichmäßige Mischung und Verteilung des Lichtes jeder einzelnen Lichtquelle auf der Lichtaustrittsfläche erreicht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von Mischfarben, die
eine Lichtaustrittsfläche sowie eine Mehrzahl von Lichtquellen (wie zum Beispiel Leucht
dioden) mit verschiedenen Farben umfasst, und die insbesondere zur Hinterleuchtung von
Flüssigkristallanzeigen wie LCD-Bildschirmen oder zur Anwendung als flächiger Licht
strahler geeignet ist.
Es ist bekannt, das Licht von verschiedenfarbigen Leuchtdioden (LEDs) zu mischen, um
eine gewünschte Mischfarbe zu erhalten. Ein Problem hierbei besteht jedoch darin, die
Mischfarbe gleichmäßig und homogen, d. h. ohne Farb- und Helligkeitsabweichungen auf
einer größeren Fläche zu erzeugen. Diese Schwierigkeiten beruhen im wesentlichen darauf,
dass die Lichtintensität und die Lichtfarbe der einzelnen Leuchtdioden, auch wenn es sich
um solche des gleichen Typs handelt, relativ stark schwanken kann, und dass eine gleich
mäßige Verteilung des von jeder Lichtquelle abgegebenen Lichtes auf der Lichtaustritts
fläche nur unzureichend möglich ist.
In der EP 0 921 568 werden mehrere Möglichkeiten beschrieben, das Lieht von ver
schiedenfarbigen Leuchtdioden so zu kombinieren, dass weißes Licht entsteht. Gemäß der
dortigen Fig. 9 werden zum Beispiel LED-Module mit blauem, rotem, grünem und
gelbem Licht mit bestimmten Abständen auf einem Trägermaterial angeordnet. Die
Mischung des von den einzelnen LED-Modulen emittierten Lichtes erfolgt mit jeweils
zugeordneten Prismen, so dass in einem zentralen Bereich des Trägermaterials im wesent
lichen weißes Licht entsteht. Weiterhin wird vorgeschlagen, eine möglichst gleichmäßige
Abstrahlung des erzeugten Lichtes durch ein in bestimmter Weise gekrümmtes Träger
material für die LEDs zu erzielen, oder zu diesem Zweck Linsenanordnungen, Diffusor
platten, Stege oder in bestimmter Weise gestufte Trägermaterialien zu verwenden.
Die Nachteile dieser Anordnungen bestehen darin, dass die Herstellung relativ aufwendig
und der Platzbedarf relativ hoch ist und dass auch die Gleichmäßigkeit und Homogenität
des abgegebene Lichtes im Hinblick auf seine Farbe und Helligkeit insbesondere auf
größeren Flächen für viele Anwendungen nicht ausreichend ist.
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht deshalb darin, eine Beleuchtungs
einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der Licht mit einer gewünschten
Farbe und einer insbesondere auch bei einer größeren Lichtaustrittfläche hohen Homo
genität und Gleichmäßigkeit im Hinblick auf die Farbe und die Helligkeit des Lichtes
erzeugt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von Misch
farben, die eine Lichtaustrittsfläche sowie eine Mehrzahl von Lichtquellen mit verschie
denen Farben umfasst, und die gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet ist durch eine Licht
leiterplatte, in die eine Mehrzahl von jeweils eine Lichtquelle enthaltende Ausnehmungen
eingebracht ist, die jeweils eine der Lichtaustrittsfläche zugewandte Oberseite und Seiten
wände aufweisen, wobei die Oberseite mit einer ersten reflektierenden Schicht bedeckt ist
und die Lichteinkopplung in die Lichtleiterplatte durch die Seitenwände erfolgt.
Diese Lösung vereint verschiedene Vorteile miteinander. Die Herstellung dieser Beleuch
tungseinrichtung ist wesentlich einfacher als die Herstellung der aus dem oben genannten
Stand der Technik bekannten Beleuchtungseinrichtungen, da außer den Ausnehmungen
keine jeder Lichtquelle zugeordnete Strukturen erforderlich sind. Die Abmessungen der
Beleuchtungseinrichtung sind im wesentlichen durch die Abmessungen der Lichtleiter
platte gegeben, so dass nicht nur eine geringe Bautiefe, sondern auch eine nahezu beliebig
große Lichtaustrittsfläche realisiert werden kann. Eine gewünschte Lichtintensität kann
durch eine entsprechende Wahl der Anzahl von Lichtquellen erzielt werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass sich das Licht jeder einzelnen Licht
quelle nahezu homogen über die gesamte Lichtleiterplatte verteilt, jedoch nicht direkt von
den Lichtquellen auf die Lichtaustrittsfläche auftreffen kann, so dass keine nennenswerte
Abhängigkeit des ausgekoppelten Lichtes von den individuellen Eigenschaften der einge
setzten Lichtquellen, wie zum Beispiel Schwankungen der Lichtintensität oder der Farb
eigenschaften besteht. Trotzdem steht durch die Art der Lichteinkopplung ein sehr hoher
Anteil des von jeder Lichtquelle abgegebenen Lichtes an der Lichtaustrittsfläche zur
Verfügung, so dass die Verluste gering und die Effizienz der Lichtquellen hoch ist.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Mit den Ausführungen gemäß den Ansprüchen 2 und 9 bis 11 wird eine besonders hohe
Homogenität des farbigen Lichtes auf der Lichtaustrittsfläche erzielt, da kein Teil des von
den Lichtquellen ausgehenden Lichtes direkt auf die Lichtaustrittsfläche gelangen kann.
Mit den Ausführungen gemäß den Ansprüchen 3, 7 und 8 wird die Effizienz der Licht
quellen weiter erhöht, während die Ausführungen gemäß den Ansprüchen 4 und 5
besonders einfach herstellbar sind.
Mit der Wahl der Lichtquellen gemäß Anspruch 6 kann mit geringem Aufwand schließlich
nahezu jede beliebige Mischfarbe erzeugt werden, da der Beitrag jeder der drei Farben zu
der Mischfarbe durch entsprechende Einstellung der Versorgungsspannung der betreffen
den Lichtquellen auf relativ einfache Weise bestimmbar ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgen
den Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform; und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Beleuchtungseinrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine rechteckige Lichtleiterplatte 1, die aus einem lichttransparenten Material
hergestellt ist. Die Platte umfasst an der Oberseite eine Lichtaustrittsfläche 11 1, aus der das
Licht in bekannter Weise ausgekoppelt wird, eine dieser gegenüberliegende Unterseite 12,
sowie vier Seitenflächen 13 bis 16. In die Unterseite der Platte 1 sind eine Mehrzahl von
sich in Richtung auf die Lichtaustrittsfläche 11 erstreckenden zylindrischen Aus
nehmungen 20 (schematisch angedeutet) für Lichtquellen eingebracht.
Die Ausnehmungen sind vorzugsweise in Form eines regelmäßigen Gitters gleichmäßig
über die Lichtleiterplatte verteilt. Die Anzahl und der Abstand der zylindrischen Aus
nehmungen ist dabei im wesentlichen beliebig und kann in Abhängigkeit von der Größe
der Beleuchtungseinrichtung, der gewünschten Lichtstärke an der Lichtaustrittsfläche
sowie der Art der Lichtquellen gewählt werden.
Die Lichtleiterplatte 1 und insbesondere deren Lichtaustrittsfläche 11 muss nicht unbe
dingt rechteckig sein. Vielmehr sind alternativ dazu auch andere Formen wie zum Beispiel
quadratische, runde oder ovale Formen usw. möglich. Anstelle eines kreisförmigen Quer
schnitts der Ausnehmungen können auch andere Querschnitte gewählt werden, die zum
Beispiel rechteckig oder polygonal sind.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Lichtleiterplatte 1 im Bereich von zwei Aus
nehmungen 20, die jeweils Seitenwände 201 und eine Oberseite 203 aufweisen.
In jeder Ausnehmung 20 befindet sich eine im wesentlichen punktförmige Lichtquelle 21,
die zum Beispiel eine Leuchtdiode sein kann. Die Farbe der Lichtquelle (Grundfarbe), die
in eine Ausnehmung 20 eingesetzt wird, wird vorzugsweise so gewählt, dass keine Gruppen
mit benachbarten gleichfarbigen Lichtquellen entstehen, das heißt dass die in jeweils
benachbarten Ausnehmungen liegenden Lichtquellen Licht mit unterschiedlichen
(Grund-)Farben erzeugen. Dadurch wird die Homogenität der Mischfarbe weiter
verbessert.
Jede Grundfarbe, aus der sich die Mischfarbe zusammensetzt, wird durch eine Mehrzahl
von Lichtquellen 21 erzeugt. Dies hat zur Folge, dass Schwankungen der Lichtintensität
und/oder der Lichtfarbe von Lichtquellen des gleichen Typs ausgeglichen bzw. gemittelt
werden, so dass Abweichungen oder ein Totalausfall einzelner Lichtquellen nicht ins
Gewicht fallen und keine aufwendige elektronische Regelung oder andere Maßnahmen
erforderlich sind, um den üblichen Toleranzenbereichen der Lichtquellen Rechnung zu
tragen.
Die Seitenwände 201 der Ausnehmungen 20, die im wesentlichen senkrecht zur Lichtaus
trittsfläche 11 der Lichtleiterplatte 1 verlaufen, sind durch das Material der Lichtleiterplatte
1 gebildet, während die Oberseiten 203 der Ausnehmungen, die im wesentlichen parallel
zu der Lichtaustrittsfläche 11 verlaufen, mit einer beidseitig hochreflektierenden ersten
Schicht 204 versehen sind.
Hierbei bestehen zwei Möglichkeiten. Entweder ist die erste Schicht 204 direkt auf die
Oberseite 203 der Ausnehmung 20 aufgebracht, so dass kein Spalt oder Zwischenraum
zwischen der Oberseite 203 und der ersten Schicht 204 vorhanden ist. Somit ist ein
optischer Kontakt zwischen dieser Schicht und der Lichtleiterplatte 1 gegeben, wobei die
Schicht möglichst spiegelnd reflektierend sein sollte. Alternativ dazu ist es auch möglich,
die erste Schicht 204 von der Oberseite 203 der Ausnehmung in Richtung zu deren
Innenraum zu beabstanden, so dass ein Spalt entsteht, wobei die Schicht zum Beispiel
geringfügig in Richtung auf die Lichtquelle 21 konkav gekrümmt sein kann. In diesem Fall
besteht kein optischer Kontakt zwischen der ersten Schicht 204 und der Lichtleiterplatte 1,
und das Licht aus der Platte 1 wird bereits an der Oberseite 203 der Ausnehmung bzw. der
Übergangsfläche zwischen dem Material der Lichtleiterplatte und dem Spalt durch Total
reflektion in die Platte zurückreflektiert. Da diese Reflektion nur sehr geringe Verluste
verursacht, wird im allgemeinen bevorzugt, die erste Schicht 204 von der Oberseite 203 zu
beabstanden.
Die Unterseite der Ausnehmungen 20 ist schließlich durch eine hochreflektierende zweite
Schicht 121 abgedeckt. Diese Schicht kann z. B. auf eine Bodenwand sowie vorzugsweise
die Innenwände eines die Lichtleiterplatte 1 umschließenden Gehäuses (nicht dargestellt)
aufgebracht sein, so dass die zweite reflektierende Schicht 121 die ganze Unterseite 12 und
auch die Seitenflächen 13 bis 16 bedeckt, so dass von außen kein optischer Kontakt zu den
abgedeckten Flächen besteht.
An der Lichtaustrittsfläche 11 befindet sich schließlich eine Mehrzahl von Extraktions
elementen 3, mit denen das Licht in bekannter Weise aus der Lichtleiterplatte 1 ausge
koppelt wird.
Zur Montage der Beleuchtungseinrichtung werden die Lichtquellen vorzugsweise an der
Bodenwand eines Gehäuses befestigt. Anschließend wird die Lichtleiterplatte 1 mit den an
den entsprechenden Stellen eingebrachten Ausnehmungen 20 in das Gehäuse eingesetzt, so
dass jede Lichtquelle 21 in jeweils einer Ausnehmung liegt. Weiterhin sind Abstandhalter
17 zwischen den Seitenflächen 13 bis 16 der Lichtleiterplatte und Innenwänden des
Gehäuses sowie zwischen der Unterseite 12 der Lichtleiterplatte und der Bodenwand des
Gehäuses vorgesehen, mit denen die zweite reflektierende Schicht 121 (an den Gehäuse-
Innenwänden) von der Lichtleiterplatte beabstandet wird, so dass zwischen der Schicht 121
einerseits und den Seitenflächen 13 bis 16 bzw. der Unterseite 12 andererseits ein Luftspalt
vorhanden bleibt.
Die von den Lichtquellen 21 ausgehenden Lichtstrahlen können in das Material der
Lichtleiterplatte 1 nur durch die Seitenwände 201 der Ausnehmungen 20 eindringen. Sie
breiten sich in der Lichtleiterplatte 1 durch nahezu verlustfreie Totalreflektionen an den
Seitenflächen 13 bis 16 sowie der Unterseite 12 der Lichtleiterplatte 1 bzw. der dort
angeordneten zweiten Schicht 121 aus, bis sie an der Lichtaustrittsfläche 11 ausgekoppelt
werden. Dies soll im folgenden im Detail beschrieben werden.
Trifft ein sich in der Lichtleiterplatte ausbreitender Lichtstrahl auf die Seitenwand 201
einer Ausnehmung 20, so dringt er in diese ein, wird innerhalb der Ausnehmung an der
Lichtquelle 21 und/oder der hochreflektierenden ersten bzw. zweiten Schicht 204, 121
gestreut und verlässt die Ausnehmung wieder durch die Seitenwand 201.
Sofern ein sich in der Lichtleiterplatte ausbreitender Lichtstrahl auf die äußere Oberseite
203 einer Ausnehmung trifft, wird er entsprechend der oben beschriebenen Alternativen
entweder an der ersten Schicht 204 reflektiert, wenn diese in optischem Kontakt mit der
Oberseite steht, oder er unterliegt einer Totalreflektion an der Oberseite 203, wenn kein
optischer Kontakt zu der ersten Schicht 204 besteht, so dass der Lichtstrahl in beiden
Fällen an der Ausnehmung 20 vorbeigeleitet wird.
Durch diese Art der Lichteinkopplung und Lichtausbreitung kommt es zu einer sehr
homogenen Verteilung des Lichtes jeder einzelnen Lichtquelle in der gesamten Lichtleiterplatte
1 und insbesondere zu einer sehr gleichmäßigen Verteilung der Beiträge der
einzelnen Lichtquellen bzw. Leuchtdioden zu dem an der Lichtaustrittsfläche 11 ausge
koppelten Licht. Dadurch wird eine gleichmäßige Mischung der erzeugten Grundfarben
und somit eine homogene Mischfarbe mit konstanter Helligkeit und konstantem Farbton
über der gesamten Lichtaustrittsfläche erzielt. Da sich das Licht jeder Lichtquelle über die
gesamte Lichtleiterplatte verteilt, ist darüber hinaus der Einfluss einer einzelnen Lichtquelle
durch zum Beispiel schwankende Intensität oder Farbe oder im Fehlerfall gering und tritt
kaum in Erscheinung.
Diese Eigenschaften verbessern sich mit zunehmender Anzahl von Lichtquellen. Um eine
möglichst hohe Anzahl von Lichtquellen pro Flächeneinheit der Lichtleiterplatte zu
erhalten, bieten sich insbesondere Leuchtdioden an, die relativ klein und kostengünstig
herstellbar sind. Gleichzeitig wird durch eine hohe Anzahl von Leuchtdioden natürlich
auch eine entsprechend hohe Lichtintensität an der Lichtaustrittsfläche erzielt.
Zur Erzeugung von Licht mit einer gewünschten Farbe werden zunächst Lichtquellen mit
geeigneten Grundfarben gewählt, aus denen die gewünschte Farbe (Mischfarbe) durch
Lichtmischung gewonnen werden kann. Im allgemeinen sind dafür drei oder vier Grund
farben ausreichend, die zum Beispiel mit roten, grünen und blauen sowie eventuell gelben
Leuchtdioden erzeugt werden können. Die Leuchtdioden werden dann gemäß der oben
beschriebenen Verteilung in jeweils eine Ausnehmung 20 eingesetzt. Die genaue Abstim
mung der Mischfarbe oder ein Wechsel zwischen verschiedenen Farben wird dann auf
elektronischem Wege durch entsprechende Einstellung der Versorgungsspannung und
damit der Helligkeit der Leuchtdioden mit der betreffenden Grundfarbe vorgenommen.
Das in bekannter Weise mit den Extraktionselementen 3 ausgekoppelte Licht kann zum
Beispiel zur Beleuchtung einer an der Lichtaustrittsfläche 11 angeordneten Flüssigkristall
anzeige oder eines LCD-Bildschirms dienen. Durch geeignete Dimensionierung bzw.
Anordnung der Extraktionselemente, die auch unregelmäßig sein kann, kann die Gleich
mäßigkeit der Ausleuchtung weiter verbessert werden.
Die Lichtleiterplatte 1 befindet sich vorzugsweise in einem Gehäuse (nicht dargestellt) mit
Wänden, die mit der zweiten Schicht 121 beschichtet sind und gemäß Fig. 2 die Unter
seite 12 sowie die Seitenflächen 13 bis 16 abdecken, so dass von außen kein optischer
Kontakt zu den abgedeckten Flächen besteht. Die zweite Schicht 121 kann dabei spiegelnd
oder diffus reflektierend sein.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die zweite Schicht 121 direkt auf der betreffenden
Seitenfläche 13 bis 16 bzw. der Unterseite 12 anzuordnen, so dass die Abstandhalter 17
entfallen. Dies hat allerdings den Nachteil, dass insbesondere in dem Fall, in dem die
zweite Schicht diffus reflektierend ist, ein Teil des auftreffenden Lichtes vom den Seiten
flächen direkt in Richtung auf die Lichtaustrittsfläche 11 reflektiert werden kann, was zu
nachteiligen Effekten führen würde. Diese können zwar weitgehend vermieden werden,
wenn die zweite Schicht spiegelnd reflektierend ist, solche Schichten sind jedoch wesentlich
teurer, da sie mit einem vergleichbar hohen Reflektionsgrad nur mit großem Aufwand
hergestellt und auf die Flächen der Lichtleiterplatte aufgebracht werden können.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass dieses Problem gelöst werden kann, wenn die zweite
Schicht 121 nicht direkt auf die betreffende Seitenfläche 13 bis 16 bzw. die Unterseite 12
aufgebracht wird, sondern einen Abstand von zum Beispiel 0,1 mm von der Lichtleiter
platte aufweist, so dass zwischen beiden aufgrund eines Luftspaltes kein optischer Kontakt
besteht. Zu diesem Zweck sind die Abstandhalter 17 vorgesehen.
Tritt nun ein Lichtstrahl durch eine der Seitenflächen 13 bis 16 (oder die Unterseite 12)
aus der Lichtleiterplatte 1 aus, so wird er zunächst an der Seitenfläche gebrochen, durch
läuft dann den Luftspalt und wird von der vorzugsweise diffus reflektierenden zweiten
Schicht 121 zurückreflektiert. Nachdem er den Luftspalt erneut durchlaufen hat, tritt er
wieder in die Lichtleiterplatte 1 ein und erfüllt unter der Voraussetzung, dass der
Brechungsindex der Platte nicht kleiner als 1,41 ist, weiterhin die Bedingung für die
Totalreflektion.
Dadurch werden auch diejenigen Lichtanteile, die die Lichtleiterplatte durch die Seiten
flächen oder die Unterseite verlassen, wieder in diese zurückreflektiert. Zur Erzeugung der
zweiten Schicht 121 können weiße Folien oder weiße Farben verwendet werden, die mit
Reflektionsgraden von über 95 bis 98% allgemein erhältlich sind. Es ist natürlich auch
möglich, eine spiegelnd reflektierende zweite Schicht 121 zu verwenden. Allerdings hat
eine diffus reflektierende Schicht den Vorteil, dass das Licht nach der Reflektion noch
besser in der Lichtleiterplatte verteilt wird und dass diese Schicht mit höheren Reflektions
graden und zu geringeren Kosten als eine spiegelnd reflektierende Schicht erzeugt werden
kann.
Mit dieser Konfiguration ist somit eine sehr wirksame Einkopplung sowie eine gleich
mäßige und weitgehend verlustfreie Verteilung des Lichtes einer großen Anzahl von
Lichtquellen möglich.
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die hochreflektierende erste Schicht 204 an der
Oberseite 203 der Ausnehmungen 20 entweder mit einem ersten Abschnitt 204a (in Fig.
2 gestrichelt angedeutet) in horizontaler Richtung um einige Millimeter in die Lichtleiter
platte 1 fortzusetzen (zu diesem Zweck würde die Lichtleiterplatte aus zwei Schichten
zusammengesetzt werden). Alternativ dazu (insbesondere wenn die Schicht durch Auf
dampfen realisiert wird) kann die Schicht mit einem zweiten Abschnitt 204b (in Fig. 2
gestrichelt angedeutet) in dazu senkrechter Richtung um die oberen Innenkanten der
Ausnehmung und um einige Millimeter entlang der Seitenwände an diesen nach unten
weitergeführt werden. Mit diesen Abschnitten wird jeweils vermieden, dass an den Kanten
der Ausnehmung unerwünschtes Streulicht entsteht.
Zu diesem Zweck können weiterhin auch die an die gegenüberliegenden unteren Kanten
der Ausnehmungen 20 angrenzenden Bereiche der Seitenwände 201 bzw. der Unterseite
12 der Lichtleiterplatte 1 mit einer hochreflektierenden dritten Schicht 205 versehen sein,
die sich jeweils einige Millimeter entlang dieser Bereiche erstreckt.
Prinzipiell wäre es auch möglich, anstelle der beschriebenen, im wesentlichen punkt
förmigen Lichtquellen linienförmige Lichtquellen zu verwenden, die sich in Kanälen
befinden, die anstelle der zylindrischen Ausnehmungen zum Beispiel parallel verlaufend in
die Lichtleiterplatte eingelassen oder auf die Unterseite der Lichtleiterplatte aufgebracht
sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass anstelle von Lichtquellen mit verschiedenen Grundfarben
auch Lichtquellen verwendet werden können, die alle Licht mit gleicher Farbe abstrahlen,
um zum Beispiel eine besonders gleichmäßige und hohe Lichtintensität an der Lichtaus
trittsfläche zu erzeugen.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass die Beabstandung der reflektierenden zweiten
Schicht 121 von den Seitenflächen bzw. der Unterseite der Lichtleiterplatte unabhängig
von der Art, Anzahl und Anordnung der Lichtquellen ist. Die Beabstandung kann zum
Beispiel auch dann vorgenommen werden, wenn die Lichtquellen nicht in der Lichtleiter
platte sondern an einer oder mehreren ihrer Seitenflächen angeordnet sind. Auch in diesem
Fall würden durch eine solche reflektierende und beabstandete Schicht an den übrigen
Seitenflächen die oben beschriebenen Vorteile in Hinblick auf eine im wesentlichen
verlustfreie und den Bedingungen für die Totalreflektion unterliegende Rückreflektion des
durch die betreffende Seitenfläche ausgetretenen Lichtes erreicht werden.
Claims (12)
1. Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von Mischfarben, die eine Lichtaustrittsfläche
sowie eine Mehrzahl von Lichtquellen mit verschiedenen Farben umfasst,
gekennzeichnet durch eine Lichtleiterplatte (1), in die eine Mehrzahl von jeweils eine
Lichtquelle (21) enthaltende Ausnehmungen (20) eingebracht ist, die jeweils eine der
Lichtaustrittsfläche (11) zugewandte Oberseite (203) und Seitenwände (201) aufweisen,
wobei die Oberseite (203) mit einer ersten reflektierenden Schicht (204) bedeckt ist und
die Lichteinkopplung in die Lichtleiterplatte durch die Seitenwände (201) erfolgt.
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Seitenwände (201) der Ausnehmungen (20) im wesentlichen senkrecht zu der
Lichtaustrittsfläche (11) und die Oberseiten (203) der Ausnehmungen (20) im
wesentlichen parallel zu der Lichtaustrittsfläche (11) verlaufen.
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (20) an ihrer der Oberseite (203) gegenüberliegen<ien Unterseite
mit einer zweiten reflektierenden Schicht (121) bedeckt sind.
4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (20) im wesentlichen zylindrisch sind.
5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (20) in die Unterseite (12) der Lichtleiterplatte (1) eingebracht
sind.
6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichtquellen (21) jeweils eine Mehrzahl von roten, grünen und blauen
Leuchtdioden sind, die so verteilt sind, dass in benachbarten Ausnehmungen (20) keine
Lichtquellen mit gleicher Farbe liegen.
7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die zweite reflektierende Schicht (121) über die Seitenflächen (13 bis 1 G) und die
Unterseite (12) der Lichtleiterplatte (1) erstreckt.
8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite reflektierende Schicht (121) einen Luftspalt bildenden Abstand von der
Lichtleiterplatte (1) aufweist.
9. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die erste reflektierende Schicht (204) mit einem ersten Abschnitt (204a) in
horizontaler Richtung in die Lichtleiterplatte (1) fortsetzt.
10. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die erste reflektierende Schicht (204) mit einem zweiten Abschnitt (204b) entlang
der Seitenwände (201) der Ausnehmung (20) fortsetzt.
11. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der Oberseite (203) gegenüberliegenden Kanten der Ausnehmungen (20) mit einer
dritten reflektierenden Schicht (205) umgeben sind.
12. Flüssigkristallanzeige mit einer Beleuchtungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |