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DE102013021600A1 - Flächenleuchte - Google Patents

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DE102013021600A1
DE102013021600A1 DE201310021600 DE102013021600A DE102013021600A1 DE 102013021600 A1 DE102013021600 A1 DE 102013021600A1 DE 201310021600 DE201310021600 DE 201310021600 DE 102013021600 A DE102013021600 A DE 102013021600A DE 102013021600 A1 DE102013021600 A1 DE 102013021600A1
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DE
Germany
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light
carrier
refractive index
functional layer
Prior art date
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Withdrawn
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DE201310021600
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English (en)
Inventor
Tobias Blumenstock
Benno Stamp
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht. Die Flächenleuchte umfasst eine Trägerstruktur (S) aus transparentem Material mit einer Brechzahl n1, eine auf die Trägerstruktur (S) aufgebrachte funktionale Schicht (FS), die folgenden Schichtaufbau aufweist: eine Trägerschicht (TS) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht (TS) aufgebrachte Auskoppelstruktur (AS) zur Auskoppelung des Lichts, eine auf die Auskoppelstruktur (AS) aufgebrachte Schutzschicht (SS) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n3, und eine auf die funktionale Schicht (FS) aufgebrachte, reflektierende und/oder Transmission mindernde Deckschicht (DS).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flächenleuchte mit homogen bzw. gezielt inhomogen ausgekoppeltem Licht. Die Erfindung findet insbesondere Verwendung zur Beleuchtung von flächigen Elementen, bspw. beleuchteten Oberflächen von Zierteilen im Innenraum von Fahrzeugen, oder als flächige Innenraumbeleuchtung (sogenannte „Ambiente Beleuchtung”).
  • Bekannt sind Flächenleuchten, bei denen Licht über eine auf einem Lichtleiter aufgebrachte funktionale Schicht ausgekoppelt wird.
  • So geht aus der DE 10 2008 017 345 A1 ein Beleuchtungselement für ambiente Beleuchtung, insbesondere im Innenbereich eines Fahrzeugs, hervor, wobei das Licht einer oder mehrerer Lichtquellen, wie z. B. LEDs, in einen Lichtleiter eingekoppelt, über den Lichtleiter weitergeleitet, und durch Oberflächenabstrahlung im Innenbereich des Fahrzeugs verteilt wird. Dabei ist die Oberfläche des Lichtleiters mit einer dünnen Beschichtung versehen, durch die zumindest lokal Licht hindurch treten kann. Diese Beschichtung ist vorzugsweise eine dünne Lackschicht, vorzugsweise aus einem Lack mit Metallisierungseffekt (Fahrzeuglack) oder eine dünne Metallisierung. Durch lokal unterschiedliche Stärke der Schichtdicke und/oder Strukturierungen können Lichtaustrittsstellen des Lichtleiters oder Stellen mit reduzierter Transmission definiert werden, die auch vorgegebene geometrische Formen aufweisen können. Die DE 10 2008 017 345 A1 nutzt Lichtleiter zur Beleuchtung von Flächen, wobei die Lichtleiter selbst im Wesentlichen linear sind. Über die dünne Beschichtung wird die Lichtverteilung durch Schichtstärke oder Strukturierung gesteuert.
  • Weiterhin ist aus der DE 10 2010 030 660 A1 ein beleuchtetes Fahrzeuginnenausstattungsteil bekannt, umfassend ein Lichtemissionselement zum emittieren von Licht und ein streifenförmiges Lichtleiterelement. Das Lichtleiterelement weist dabei eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf, wobei die erste Oberfläche eine der beiden größten Oberflächen des Lichtleiterelements ist und die zweite Oberfläche eine von diesen abweichende Oberfläche ist und die erste Oberfläche eine Einkopplungsfläche umfasst. Ferner sind das Lichtleiterelement und das Lichtemissionselement so angeordnet und ausgestaltet, dass Licht von dem Lichtemissionselement über die Einkopplungsfläche in das Lichtleiterelement einkoppelbar und über die zweite Oberfläche auskoppelbar ist. Diese Druckschrift zeigt somit eine Möglichkeit auf, wie in eine Fläche des Lichtleitelements Licht eingekoppelt wird, um damit eine kleine Fläche (bspw. eine schmale Kante des Lichtleitelements) zu beleuchten. Hierzu werden Oberflächenstrukturen vorgestellt, die eine möglichst effiziente Einkopplung des Lichtes ermöglichen.
  • Aus der DE 10 2009 030 684 A1 ist ein beleuchtetes Dekorelement bekannt. Das Dekorelement weist eine wenigstens teiltransparente Dekorfolie auf, die auf ein flächiges Trägerelement aufgebracht ist. Zwischen dem Trägerelement und der Dekorfolie ist dabei eine erste Schicht aus einem transparenten Kunststoff angeordnet. Es ist hierbei vorgesehen, dass zwischen dem Trägerelement und der ersten Schicht eine zweite Schicht aus einem weiteren Kunststoff vorhanden ist. Die zweite Kunststoffschicht, die in Schichtreihenfolge hinter der transparenten Kunststoffschicht angeordnet ist, ermöglicht dabei eine weitergehende Modulierung der optischen Eigenschaften des Dekorelements. Eine zuoberst aufgebrachte und mittels einer zugeführten Energie in-situ aushärtbare transparente Deckschicht stellt einen optimalen Oberflächenschutz bereit. Die DE 10 2009 030 684 A1 zeigt somit einen Aufbau der über eine in-situ polymerisierte Schicht eine teiltransparente Dekorfolie anbindet. Der vorgeschlagene Aufbau benutzt neben der Licht leitenden Schicht das Trägerelement, welches die mechanischen Eigenschaften des Dekorelements definiert. Über an dem Trägerelement angeformte Auskoppelelemente wird eine gesteuerte Auskopplung von Licht ermöglicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flächenleuchte, welche in der Lage ist homogen, bzw. gezielt inhomogen zu leuchten, welche weiterhin eine große Gestaltfreiheit, was die räumliche Form der Flächenleuchte betrifft, ermöglicht, und welche schließlich mit geringen Stückkosten herstellbar ist. Weiterhin ist es Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung der Flächenleuchte anzugeben.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der vorrichtungsgemäße Aspekt der Aufgabe ist gelöst mit einer Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht, umfassend eine Trägerstruktur S aus einem transparenten, d. h. Licht leitenden Material mit einer Brechzahl n1, eine auf die Trägerstruktur S aufgebrachte funktionale Schicht FS, die folgenden Schichtaufbau aufweist: eine Trägerschicht TS aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht TS aufgebrachte Auskoppelstruktur AS zur gezielten Auskoppelung des Lichts, eine auf die Auskoppelstruktur AS aufgebrachte Schutzschicht SS aus einem transparenten Material mit einer Brechzahl n3, und eine auf die funktionale Schicht FS aufgebrachte, reflektierende und/oder Transmission mindernde, d. h. abdunkelnde Deckschicht DS.
  • Die erfindungsgemäße funktionale Schicht FS besteht in Ihrem Aufbau somit aus der Trägerschicht TS, einer direkt auf die Trägerschicht TS aufgebrachten Auskoppelstruktur AS, und einer direkt auf die Auskoppelstruktur AS aufgebrachten Schutzschicht SS. Auf der funktionalen Schicht FS, d. h. auf der der Trägerstruktur S gegenüberliegenden Seite der Schicht FS, ist die reflektierende und/oder Transmission mindernde (abdunkelnde) Deckschicht DS angeordnet. Die Deckschicht dient insbesondere dazu rückwärtig austretendes Licht zur an der Trägerstruktur gegenüberliegenden Lichtabstrahlfläche zu reflektieren.
  • Die räumliche Form der Flächenleuchte, und damit auch die räumliche Form der Licht abstrahlenden Oberfläche der Flächenleuchte, wird im Wesentlichen durch die Trägerstruktur S bestimmt. Die Trägerdstruktur S besteht vorzugsweise aus einem polymeren Kunststoff, wie PMMA, PC, amorphes PA. Besonders vorteilhaft sind Thermoplaste, welche durch Spritzguss mit hoher Gestaltfreiheit wirtschaftlich geformt werden können. Weiterhin können für die Trägerstruktur Duroplaste verwendet werden.
  • Die Trägerstruktur S weist eine typische Dicke von 2–10 mm auf. Die Dicke der funktionalen Schicht FS inklusive der darauf aufgebrachten Deckschicht DS beträgt typischerweise 0,2 bis 2 mm. Natürlich sind andere Dimensionierungen vom Erfindungsgedanken mit eingeschlossen.
  • Die Auskoppelung von Licht wird vorliegend durch die Auskoppelstruktur AS definiert. Die Auskoppelstruktur AS ist vorteilhaft entweder derart ausgelegt, dass eine flächig homogene oder eine flächig inhomogene Lichtauskoppelung erzeugt wird.
  • Es sei an dieser Stelle angemerkt, das der Lichtstrom innerhalb der Trägerstruktur S bzw. innerhalb der effektiv Licht leitenden Schichten (bspw. S und TS bzw. S und SS) örtlich stark unterschiedlich sein kann, was im Wesentlichen vom Abstand von der/den Lichtquelle/n, von der Geometrie der Trägerstruktur S und von der Auskoppelstruktur AS abhängt. Je nach Anforderung an die Flächenleuchte können so die Anordnung der Lichtquelle/n, die Geometrie der Trägerstruktur S und insbesondere die Auskoppelstruktur AS angepasst werden, so dass eine Vielfalt an 3D-Formen und Lichtmustern für die Flächenleuchte realisierbar sind.
  • Die Auskoppelstruktur AS kann vorteilhaft durch Aufbringen von entsprechendem Material (Farbmaterial, streuendes Kunststoffmaterial etc.), bspw. in einem Siebdruckverfahren etc., und/oder aber durch eine gezielte Veränderung einer Oberfläche der Trägerschicht TS, bspw. durch Prägen, Walzen, Lasern, schleifen etc., erzeugt werden. Die Auskoppelstruktur, insbesondere die Flächendichte von Auskoppelelementen, wird insbesondere abhängig von der gewünschten Funktion der Flächenleuchte (siehe zuvor) ausgeführt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die funktionale Schicht FS mit der Trägerschicht TS direkt auf die Trägerstruktur S aufgebracht, wobei gilt: n1 = n2 und n3 < n1. In diesem Fall bildet die Kombination aus Trägerstruktur S und Trägerschicht TS einen Lichtleiter. Die Schutzschicht SS weist eine geringere Brechzahl (oder Brechungsindex) auf, d. h. n3 < n1, um Lichtleitung in dem vorgenannten Lichtleiter zu ermöglichen. Die Schutzschicht SS besteht bevorzugt aus einem transparenten (Kunststoff-)Material, insbesondere einem Klarlack.
  • In einer alternativen Weiterbildung ist die funktionale Schicht FS mit der Schutzschicht SS direkt auf die Trägerstruktur S aufgebracht, wobei gilt n1 = n3 und n2 < n1. In diesem Fall bildet die Kombination aus Trägerstruktur S und Schutzschicht SS einen Lichtleiter. Die Trägerschicht TS weist in diesem Fall eine geringere Brechzahl (Brechungsindex) auf, d. h. n2 < n1, um Lichtleitung in dem vorgenannten Lichtleiter zu ermöglichen.
  • Vorteilhaft weist die Trägerstruktur S zumindest eine Lichtquelle zum einkoppeln von Licht in die Trägerstruktur S auf. Vorzugsweise ist die Lichtquelle eine Leuchtdiode (LED). Weiterhin vorzugsweise weist die Trägerstruktur mehrere Lichtquellen (RBG-Lichtquellen) zum Einkoppeln von Licht mit unterschiedlichen Farben auf, so dass die Flächenleuchte je nach Ansteuerung der Lichtquellen unterschiedliche Farbeffekte erzeugen kann.
  • Eine Weiterbildung der Flächenleuchte zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer der funktionalen Schicht FS gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur S folgende Schichtstruktur aufgebracht ist: eine auf die Trägerstruktur S aufgebrachte Trägerschicht S1 aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n4, eine auf die Trägerschicht S1 aufgebrachte transparente Schicht S2 aus einem Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n5, wobei n5 < n4 ist, eine auf der transparenten Schicht S2 aufgebrachte Streuschicht S3, und eine auf der Streuschicht S3 aufgebrachte Dekorschicht S4.
  • Die Streuschicht S3 dient dazu eine möglichst flächig gleichmäßige Lichtabstrahlung zu ermöglichen. Die Dekorschicht S4 ermöglicht eine entsprechende Veredelung der Lichtabstrahlenden Oberfläche der Flächenleuchte.
  • Der verfahrensgemäße Aspekt der Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte. Zunächst wird mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels eines 3D-Druckverfahrens eine Trägerstruktur S aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n1 hergestellt. Das Spritzgussverfahren bzw. das 3D-Druckverfahren ermöglicht die Herstellung nahezu beliebiger Formen von Trägerstrukturen. Auf die hergestellte Trägerstruktur S, bevorzugt auf eine Seite der Trägerstruktur, wird anschließend eine funktionale Schicht FS aufgebracht, wobei diese folgende Schichtstruktur aufweist: eine Trägerschicht TS aus einem transparentem Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht TS aufgebrachte Auskoppelstruktur AS zur Auskoppelung des Lichts, und eine auf die Auskoppelstruktur AS aufgebrachte Schutzschicht SS aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n3. Auf die bereits erwähnten unterschiedlichen Abfolgen von TS, AS und SS wird verwiesen. Schließlich wird auf die funktionale Schicht eine reflektierende und/oder Transmission mindernde, d. h. abdunkelnde Deckschicht DS aufgebracht.
  • Ein alternatives Verfahren zum Herstellen einer Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht umfasst folgende Schritte. Zunächst wird mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels eines 3D-Druckverfahrens eine Trägerstruktur S aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n1 hergestellt. Weiterhin wird eine Folie F1 bereitgestellt, die eine funktionale Schicht FS umfasst, wobei diese folgende Schichtstruktur aufweist: eine Trägerschicht TS aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht TS aufgebrachte Auskoppelstruktur AS zur Auskoppelung des Lichts, und eine auf die Auskoppelstruktur AS aufgebrachte Schutzschicht SS aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n3. Auf die bereits erwähnten unterschiedlichen Abfolgen von TS, AS und SS wird verwiesen. Auf die funktionale Schicht ist eine reflektierende und/oder Transmission mindernden Deckschicht DS aufgebracht. Die bereitgestellte Folie F1 wird schließlich auf Trägerstruktur S aufgebracht und mit dieser verbunden, letzteres bspw. mittels eines Klebstoffes oder mittels Erhitzen. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige, effektive und schnelle Herstellung der der Flächenleuchte.
  • Bevorzugt wird die Auskoppelstruktur AS auf die Trägerschicht TS mittels eines Druckverfahrens, beispielsweise mittels Siebdruck, oder durch eine mechanische Veränderung zumindest einer Oberfläche der Trägerschicht TS erzeugt, bspw. mittels Prägen, Walzen, Lasern, Schleifen etc.
  • Eine Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer der funktionalen Schicht FS gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur S folgende Schichtstruktur aufgebracht wird: eine auf die Trägerstruktur S aufgebrachte Trägerschicht S1 aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n4, eine auf die Trägerschicht S1 aufgebrachte transparente Schicht S2 aus einem Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n5, wobei n5 < n4 ist, eine auf der transparenten Schicht S2 aufgebrachte Streuschicht S3, und eine auf der Streuschicht S3 aufgebrachte Dekorschicht S4. Das Aufbringen der Schichten S1 bis S4 erfolgt in dieser Weiterbildung einzeln und nacheinander.
  • Alternativ hierzu wird eine Folie F2 bereitgestellt, die folgende Schichtstruktur aufweist: eine Trägerschicht S1 aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n4, eine auf die Trägerschicht S1 aufgebrachte transparente Schicht S2 aus einem Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n5, wobei n5 < n4 ist, eine auf der transparenten Schicht S2 aufgebrachte Streuschicht S3, und eine auf der Streuschicht S3 aufgebrachte Dekorschicht S4. Als Dekorschicht S4 kann eine Dekorfolie oder ein Textil oder perforiertes Holz oder Leder aufgebracht werden, welches insbesondere das ansprechende Tagdesign ermöglicht. Die bereitgestellte Folie 2 wird mit der Trägerschicht S1 auf die der funktionalen Schicht FS gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur S aufgebracht und mit dieser verbunden (bspw. mittels Kleben oder Erhitzen).
  • Bei der Verwendung von zwei Folien (F1 und F2) besteht weiterhin die Möglichkeit durch Spritzgießen zwischen diese beiden Folien (F1 und F2) in einem einzigen Schritt eine entsprechende Flächenleuchte herzustellen. Hierzu werden die Folien F1 und F2 für das Spritzgießen entsprechend angeordnet. Die Herstellung der Folien F1 und F2 erfolgt in üblichen Drucktechniken und ist damit sehr wirtschaftlich.
  • Durch die vorstehend beschriebenen Verfahren ist eine sehr einfache und wirtschaftliche drucktechnische Herstellung der Flächenleuchte möglich. Die Flächenleuchte ist zudem extrem kompakt, da die Lichtleitstruktur zugleich die Funktion des mechanischen Trägers aufweist. Was neben den Kosten auch den Fokus auf Leichtbau und geringen Bauraum setzt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Flächenleuchte gemäß einer ersten Ausführungsform in Querschnittsdarstellung,
  • 2 eine Flächenleuchte gemäß einer zweiten Ausführungsform in Querschnittsdarstellung,
  • 3 eine exemplarische Auskoppelstruktur definiert durch Angabe einer Dichte von aufgebrachten Auskoppelelementen, und
  • 4 eine Flächenleuchte gemäß einer dritten Ausführungsform in Querschnittsdarstellung.
  • 1 zeigt eine Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht gemäß einer ersten Ausführungsform in Querschnittsdarstellung. Die Flächenleuchte umfasst eine Trägerstruktur S aus einem transparenten spritzgegossenen Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n1. Die Trägerstruktur S verleiht der Flächenleuchte im Wesentlichen ihre mechanische Festigkeit und dreidimensionale Formgebung. Auf der Unterseite der Trägerstruktur S ist eine funktionale Schicht FS angeordnet, die folgenden Schichtaufbau aufweist (von oben nach unten): eine Trägerschicht TS aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht TS aufgebrachte Auskoppelstruktur AS zur Auskoppelung des Lichts, eine auf die Auskoppelstruktur AS aufgebrachte Schutzschicht SS aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n3, und eine auf die funktionale Schicht FS aufgebrachte, reflektierende Deckschicht DS. Auf der Oberseite der Trägerstruktur S ist vorliegend eine Schicht S0 aus einem Material mit einer Brechzahl n0 aufgebracht. Die Lichtleitung erfolgt im Wesentlichen in der Trägerstruktur S sowie in der Trägerschicht TS. Damit Lichtleitung erfolgt, gilt für die Brechzahlen vorliegend: n1 = n2 und n0 = n3, wobei n0 < n1. Weiterhin weist die Deckschicht einen hohen Reflexionsgrad auf, so dass nahezu kein Licht durch die Deckschicht nach außen dringt.
  • 2 zeigt eine Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht gemäß einer zweiten Ausführungsform in Querschnittsdarstellung. Die dargestellte Flächenleuchte unterscheidet sich von 1 dadurch, dass die funktionale Schicht FS in umgekehrter Schichtstruktur angeordnet ist. So ist an der Unterseite der Trägerstruktur S (von oben nach unten) direkt die Schutzschicht SS aus dem transparenten Kunststoffmaterial mit der Brechzahl n3, dann die Auskoppelstruktur AS und schließlich die Trägerschicht TS aus dem transparenten Kunststoffmaterial mit der Brechzahl n2 angeordnet. Die Lichtleitung erfolgt in diesem Fall im Wesentlichen in der Trägerstruktur S und der Schutzschicht SS. Damit Lichtleitung erfolgt, gilt für die Brechzahlen vorliegend: n1 = n3 und n0 = n2, wobei n0 < n1 ist. Ansonsten wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen.
  • 3 zeigt eine flächige Dichteverteilung von in der Flächenleuchte vorhandenen Auskoppelelementen der Auskoppelstruktur AS (nicht dargestellt). Die Pfeile geben Lichtquellen an, die an der gezeigten Stelle in die Trägerstruktur S Licht einkoppeln. Dargestellt ist eine Aufsicht auf die Auskoppelstruktur AS der Flächenleuchte. Um eine gleichmäßige Helligkeit des ausgekoppelten Lichts zu erzielen, ist vorliegend die in % angegebene Flächendichte von Auskoppelelementen der Auskoppelstruktur erforderlich.
  • 4 zeigt eine Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht gemäß einer dritten Ausführungsform in Querschnittsdarstellung. Im Unterschied zu 1 ist vorliegend die auf der Unterseite der Trägerstruktur S angeordnete Schichtstruktur als Folie F1 auf die Trägerstruktur S aufgebracht worden. Weiterhin im Unterschied zu 1 ist an der Oberseite der Trägerstruktur S anstelle der Schicht S0 eine Folie F2 aufgebracht worden, die folgenden Schichtaufbau aufweist (von unten nach oben): eine Trägerschicht S1 aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n4, eine auf die Trägerschicht S1 aufgebrachte transparente Schicht S2 aus einem Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n5, eine auf der transparenten Schicht S2 aufgebrachte Streuschicht S3, und eine auf der Streuschicht S3 aufgebrachte Dekorfolie S4. Die Lichtleitung erfolgt in diesem Fall im Wesentlichen in der Trägerstruktur S, der Trägerschicht TS und der Trägerschicht S1. Damit Lichtleitung erfolgt, gilt für die Brechzahlen vorliegend: n1 = n2 = n4 und n3 = n5, wobei n3 < n1 ist. Die Reflexionsschicht DS ist bspw. weißer Lack. Die Streuschicht S3 besteht bspw. aus mattiertem Lack. Ansonsten wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008017345 A1 [0003, 0003]
    • DE 102010030660 A1 [0004]
    • DE 102009030684 A1 [0005, 0005]

Claims (10)

  1. Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht, umfassend – eine Trägerstruktur (S) aus transparenten Material mit einer Brechzahl n1, – eine auf die Trägerstruktur (S) aufgebrachte funktionale Schicht (FS), die folgenden Schichtaufbau aufweist: eine Trägerschicht (TS) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht (TS) aufgebrachte Auskoppelstruktur (AS) zur Auskoppelung des Lichts, eine auf die Auskoppelstruktur (AS) aufgebrachte Schutzschicht (SS) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n3, und – eine auf die funktionale Schicht (FS) aufgebrachte, reflektierende und/oder Transmission mindernde Deckschicht (DS).
  2. Flächenleuchte nach Anspruch 1, bei der die funktionale Schicht (FS) mit der Trägerschicht (TS) auf die Trägerstruktur (S) aufgebracht ist, wobei gilt n1 = n2 und n3 < n1.
  3. Flächenleuchte nach Anspruch 1, bei der die funktionale Schicht (FS) mit der Schutzschicht (SS) auf die Trägerstruktur (S) aufgebracht ist, wobei gilt n1 = n3 und n2 < n1.
  4. Flächenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Auskoppelstruktur (AS) derart ausgelegt ist, dass eine flächig homogene Lichtauskoppelung erzeugt wird.
  5. Flächenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Auskoppelstruktur (AS) derart ausgelegt ist, dass eine flächig inhomogene Lichtauskoppelung erzeugt wird.
  6. Flächenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Trägerstruktur (S) zumindest eine Lichtquelle zum Einkoppeln von Licht umfasst.
  7. Flächenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der auf einer der funktionalen Schicht (FS) gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur (S) folgende Schichtstruktur aufgebracht ist: – eine auf die Trägerstruktur (S) aufgebrachte Trägerschicht (S1) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n4, – eine auf die Trägerschicht (S1) aufgebrachte transparente Schicht (S2) aus einem Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n5, wobei n5 < n4 ist, – eine auf der transparenten Schicht (S2) aufgebrachte Streuschicht (S3), und – eine auf der Streuschicht (S3) aufgebrachte Dekorschicht (S4).
  8. Verfahren zum Herstellen einer Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende Schritte: – mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels 3D-Druckverfahren Herstellen einer Trägerstruktur (S) aus einem Licht leitenden Kunststoffmaterial M1 mit einer Brechzahl n1, – auf die Trägerstruktur (S) Aufbringen einer funktionalen Schicht (FS), wobei diese folgende Schichtstruktur aufweist: eine Trägerschicht (TS) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht (TS) aufgebrachte Auskoppelstruktur (AS) zur Auskoppelung des Lichts, und eine auf die Auskoppelstruktur (AS) aufgebrachte Schutzschicht (SS) aus einem transparenten Material M3 mit einer Brechzahl n3, und – auf die funktionale Schicht (FS) Aufbringen einer reflektierenden und/oder Transmission mindernde Deckschicht (DS).
  9. Verfahren zum Herstellen einer Flächenleuchte mit einer definierten Auskoppelung von Licht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende Schritte: – mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels eines 3D-Druckverfahrens Herstellen einer Trägerstruktur (S) aus einem Licht leitenden Kunststoffmaterial M1 mit einer Brechzahl n1, – Bereitstellen einer Folie aufweisend eine funktionale Schicht (FS), wobei die funktionale Schicht (FS) folgende Schichtstruktur aufweist: eine Trägerschicht (TS) aus einem transparenten Kunststoffmaterial mit einer Brechzahl n2, eine auf die Trägerschicht (TS) aufgebrachte Auskoppelstruktur (AS) zur Auskoppelung des Lichts, und eine auf die Auskoppelstruktur (AS) aufgebrachte Schutzschicht (SS) aus einem transparenten Material mit einer Brechzahl n3, und eine auf die funktionale Schicht FS aufgebrachte reflektierende und/oder Transmission mindernde Deckschicht (DS), und – Aufbringen und Verbinden der Trägerstruktur (S) mit der funktionalen Schicht (FS) der Folie.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstruktur (AS) auf der Trägerschicht (TS) mittels eines Druckverfahrens, beispielsweise mittels Siebdruck, oder durch eine mechanische Veränderung zumindest einer Oberfläche der Trägerschicht (TS) erzeugt wird.
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