DE2827573C2 - Großflächige Lichtquelle - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine großflächige Lichtquelle nach dem Oberbegriff von Anspruch I.

Derartige Lichtquellen dienen der Beleuchtung von flachen transparenten An/eigeelementen. beispielsv eise von Flüssigknstall-Displays. Dazu sind diese Lichtquellen üblicherweise als lichtdurchlässige Platten ausgebildet, die eine schmale Seitenfläche aufweisen, in die das Licht einer kleinen Glühbirne eintritt und durch eine der großen Seitenflächen der Platten das Flüssigkristall- Display durchstrahlend austritt.

Lichtquellen dieser Art besitzen den Nachteil, daß ihre Leuchtdichte über die l.ichtaustrittsfläche ungleichmäßig ist. Diese Lichtquellen sind daher für die Beleuchtung von beispielsweise Flüssigkristall-Displays nicht gut geeignet, da die ungleichmäßige Ausleuchtung zu Fehlablesungen der von dem Flüssigknstall-Display angezeigten Inforrrations/eichen führen kann.

Aus der Entgegenhaltung »Machine Design. 29. Oct. 1959. Seiten 94 bis 103« ist eine großflächige Lichtquelle aus einem aus Acrylglas bestehenden prismatischen lichtdurchlässigen Körper bekannt, in den durch eine kleine Seitenfläche Licht eintritt und der eine große Seitenfläche aufweist, durch die das Licht austritt, wobei cieflichtdürchiässige Körper'als dünner Keif ausgebildet ist, das Licht durch eine; die gegeneinander geneigten großen Seitenflächen verbindenden und auf einer Grundfläche des Keils senkrecht stehenden schmalen Seltenflächen des Keils in diesen eintritt und durch eine deT gegeneinander geneigten großen Seitenflächen des

40

45

50

55

60

65 Keils austritt, indem hinter der gegen lur den Lichtaustritt bestimmte große Seitenllaehe geneigte große Seitenfläche des Keils eine lichtdurchlässige und das Licht reflektierende Schicht angeordnet ist und zwischen dieser Seitenfläche des Keils und der Schicht ein Zwischenraum, der offensichtlich mit Luft erfüllt ist. vorgesehen ist.

Es hat sich gezeigt, daß die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Leuchtdichte auch bei dieser Lichtquelle sehr unbefriedigend ist.

Es besteht daher weiterhin die Aufgabe, eine großflächige Lichtquelle der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, die über ihre gesamte Lichtaustrittsfläche eine möglichst gleichmäßige Leuchtdichte aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt die als prismatischer Keil 1 ausgebildete großflächige Lichtquelle. Der lichtdurchlässige prismatische Keil 1 weist zwei große und gegeneinander geneigte Seitenflächen 2 und 3 auf. von denen die gtoße Seitenfläche 2 als Lichtaustrittsfläche dient, während die gegen diese geneigte große Seitenfläche 3 mit einer durchsichtigen Zwischenschicht 7 flächig bedeckt ist. Diese Zwischenschicht 7 wird dadurch erzielt, daß der Keil 1 in KIa; lack tauchlackiert wird und somit auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Klarlackschicht überzogen ist. Dabei ist der optische Brechungsindex der Zwischenschicht 7 kleiner als der optisch.¹ Brechungsindex des Keils 1. Die Zwischenschicht 7 ist mit einer das Licht streuend reflektierenden Pigmentschicht 8 bedeckt. Ober die die gegeneinander geneigten Seitenflächen 2 und 3 verbindenden schmalen Seitenfläche 4 des Keils 1 wird das Licht in den Keil 1 eingekoppelt, dabei steht die Seitenfläche 4 auf der Grundfläche 5 und der Deckfläche 6 des Keils 1 senkrecht.

Das von einer nicht näher dargestellten Lampe durch die schmale Seitenfläche 4 in den Keil 1 eingekoppelte Licht wird durch geeignete Dimensiomerurg des Keils 1 an der Grundfläche 5 und der Deckfläche 6 des prismatischen Keils total reflektiert An den gegeneinander geneigten großen Seitenflachen 2 und 3 tritt ebenfalls je nach Einfallswinkel des Lichts Totalreflexion auf. Ein Teil des einfallenden Lichts tritt durch die große und für den Lichtaustritt bestimmte Seitenfläche 2 des Keils aus und trägt /ur Lichtausbeu'e bei.

Ein weiterer I ichtanteil tritt durch die gegen die Seitenfläche 2 geneigte Seitenfläche 3 in die gegenüber den Keil 1 optisch dünnere Zwischenschicht 7 und durch diese auf die dieses Licht streuend reflektierende Pigmentschicht 8 und wird somit irregulär in den Keil 1 zurückgestreut und tritt nach ggf weiteren Reflexionen durch die für den Lichtaustritt bestimmte Seitenfläche 2 des Keils 1 und trägt somit ebenfalls zur l.ichtausbeute bei.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der in der F i g. 1 dargestellten Lichtquelle als prismatischer Keil 1 wird es erreicht, daß das Licht aufgrund eines Zusammenwirkens von Totalreflexion, Streuung und !Lichtbrechung mit hoher Ausbeute und über die gesamte Lichtaustrittsfläche 2 des Keils Ϊ gleichmäßiger Leuchtdichte austritt.

Die Lichteinkoppelung in den beispielsweise aus Acrylglas bestehenden Keil durch die schmale Seitenfläche 4 kann auf verschiedene Arten geschehen. So ist es beispielsweise möglich, das Licht einer Glühbirne über

eine Lichtverteilerplatte, die Quaderform haben kann und deren eins Seitenflache mit der Seitenfläche 4 des Keils deckungsgleich ist. einzukoppeln. Dazu ist es von Vorteil, den Keil mit der beschriebenen Lichtverteilerplatte als einstückiges Bauteil auszubilden. In der Lichtverteilerplatte kann für die Aufnahme der Glühbirne oder einer anderen Lampe eine Ausnehmung vorgesehen vverden, wodurch die Lieiiteinkopplunp verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Großflächige Lichtquelle mit einem uls dünner Keil ausgebildeten lichtdurchlässigen Körper, der zwei zueinander geneigte große Seitenflächen aufweist, von denen die eine als Lichtaustrittsfläche bestimmt ist, während die andere über einen Zwischenraum an eine streuend reflektierende Schicht grenzt, wobei der Zwischenraum mit einem lichtdurchlässigen Medium ausgefüllt ist, dessen optischer Brechungsindex geringer ist als der des Materials, aus dem der lichtdurchlässige Körper besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium des Zwischenraumes aus einer unmittelbar auf die entsprechende Seitenfläche (3) des lichtdurchlässigen Körpers (1) aufgetragenen festen Klarlackschicht (7) besteht, daß die streuend reflektierende Schicht durch eine unmittelbar auf die Klarlackschicht (7) des Zwischenraumes aufgetragene Pigmentschicht (8) gebildet ist,

daß die Kiariackschicht (7) des Zwischenraumes durchwegs gleiche Dicke aufweist und daß die streuend reflektierende Pigmentschicht aus weißem Lack gebildet ist.

2. Lichtquelle nach Anspruch 1. dadurch gei:ennzeichnet. daß die als Lichta-istrittsfläche bestimmte große Seitenfläche (2) des lichtdurchlässigen Körpers (1) mattiert ist.

3. Lichtquelle nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die als Lichtaustrittsfläche bestimmte große Sei. nfläche (2) des lichtdurchlässigen Körpers (1) eine Vielzahl "on im wesentlichen äquidistanter Mikrorillen (V)) aufweist, die zu der Grundfläche(5)des Körpers(J)parallel verlaufen.