具有改进的背光照明的发光元件及其用途的制作方法

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的乘客单元中的发光元件。

背景技术：

1、发光元件，尤其用于在机动车辆中产生环境光照的发光元件，通常具有面板，该面板形成面朝观察者或乘员的可见面。为了对其进行背光照明，大多数情况下设置有光源组件的多个光源，其光被引导穿过一个或多个共用的光导体到达被背光照明的可见面。在此，应提供对可见面的尽可能均匀的背光照明。另外，这应在光源的尽可能低的功率输入下进行，以便由此节省电能、构造空间和重量。照明均匀性不足的问题是出于许多原因：当由光源发出的光的颜色光谱可以通过操控光源来设置时，则各个光源的光学光路基于相对于待背光照明的可见面的偏移而容易彼此出现差异，这影响了背光照明的均匀性。另外，在光导体的被设置为用于将光导体固定在承重结构处的表面几何结构处的内反射通常是背光照明中的不均匀性的原因，因为这导致不希望的内反射或者还因由于触碰接触而改变的界面条件而导致光的耦出。虽然可以通过在多组分注塑模制中制造相关的光导体来避免这种情况，但是这使得光导体的制造耗费更高且更昂贵。虽然一般而言存在以下可能性，即通过光学光路中的漫射器来抵消这种情况，但是这在大多数情况下增大了构造空间并且另外仍然影响了光传输效率。即，这不仅涉及避免待背光照明的可见面的照明中的不均匀性，而且还实现了节省成本、重量和构造空间并且改进了背光照明的效率。

技术实现思路

1、在此背景下，需要一种发光元件的解决方案，所述发光元件具有改进的对相关显示面的背光照明的均匀性，其中尤其节省了构造空间、成本和重量，而至少没有影响效率。这个目的通过根据权利要求1所述的发光元件实现。同样有利的用途是并列权利要求的主题。有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。要注意的是，在权利要求书中单独详述的特征可以以任意的技术上有意义的方式彼此组合并且展现出本发明的其他设计方案。说明书尤其与附图结合地附加表征并且详细说明本发明。

2、本发明涉及一种发光元件，所述发光元件具有带有至少一个光源、优选多个光源的光源组件。在一个简单的设计方案中，所述光源组件仅包括一个光源，如发光二极管。所述光源例如可以分别由控制单元选择性地激活和/或可以调节光强度。优选地涉及如下的光源，其中至少两个、优选三个光源在其发出的光的颜色光谱上有所不同，其中低于制造公差的差别不被认为是根据本发明的在颜色光谱上的不同。例如涉及由至少一个rgb发光二极管形成的光源组件，在所述发光二极管中将具有不同颜色光谱的三个光源组合到共用的（例如smd构造方式的）模块中。

3、根据本发明，还设置有面板，所述面板具有面朝观察者的、被所述光源组件的光背光照明的可见面和背离所述观察者的背面。所述面板在所述可见面与所述背面之间延伸的透光区域中透明或半透明地形成。由此不应排除所述面板局部不透明的情况。所述面板例如被形成为一件式或多件式。例如所述面板具有邻接所述透光区域的由不透明材料形成的支架。所述支架例如环绕地且框架状地包围所述透光区域。例如，在所述支架与所述透光区域之间设置有材料配合的连接。

4、所述面板优选具有形成所述可见面的半透明的装饰层。所述装饰层例如为金属薄层，如pvd或ncvm层。

5、根据本发明，所述发光元件具有第一光导体，所述第一光导体被布置为以其第一出光面经由第一气隙邻接所述面板的所述背面。根据本发明设置的第一光导体具有相对于所述第一出光面侧向布置的第一入光面和与所述第一出光面相对的第一反射面。优选地，除了任选的附加的表面涂层之外，所述第一光导体由透明热塑料形成。

6、根据本发明，所述发光元件还具有第二光导体，所述第二光导体具有面朝所述光源组件的第二入光面和面朝所述第一光导体的第一入光面的、经由第二气隙间隔开的第二出光面，以便于是在所述第二光导体中进行至少一次内反射的情况下将所述光源组件的光耦入到所述第一光导体中。第一气隙和第二气隙在此负责光学解耦，使得在观看时防止观察者“看透”至所述光源组件，或者在所述背面处将观察者一侧存在的环境光反射。

7、根据本发明提出，在所述第一光导体与所述第二光导体之间布置有散射面板，所述散射面板局部地形成不透光的面板区段，所述面板区段被布置为用于避免从所述第二光导体射出的光经由所述第一光导体的位于所述第一入光面之外的表面区域进入所述第一光导体中。根据本发明的散射面板还局部地形成在所述第二气隙中延伸的散射片区段，以便使从所述第二出光面射出的光在进入到所述第一光导体之前漫散射。通过这种措施（即利用散射来提供用于对所述可见面进行背光照明的多重光学路径），以构造简单的方式提高了背光照明的均匀性。于是，通过各个光束的不同路径，可以实现对所述可见面的均匀的照明（无论是何种颜色）。同时，在较小的构造空间下实现了高光输出。由此还节省了成本、构造空间和重量。

8、优选地，所述散射片区段被设计和布置为，使耦入到所述第一光导体的第一光被散射并且在所述第一入光面处折射，使得描述第一光的光传播的第一光束路径首先通过所述第一光导体到达所述反射面，以便随后通过所述第一反射面处的内反射向所述第一出光面的方向上反射，也就是说间接到达所述面板，并且使第二光被散射并且在所述第一入光面处折射，使得描述第二光的光传播的第二光束路径首先通过所述第一光导体到达所述第一出光面，以便直接离开或者至少在所述第一出光面处和所述第一反射面处的多次内反射之后离开；也就是说至少直接到达所述第一光导体的所述第一出光面。

9、优选地，所述散射面板的所述散射片区段无支撑地在所述第一入光面与所述第二出光面之间延伸到所述第二气隙中。

10、优选地，所述散射面板具有v形横截面，其中所述散射片区段由所述v形横截面的一条支臂展开并且所述面板区段由所述v形横截面的剩下的另一条支臂展开。

11、优选地，所述v形横截面的支臂围成锐角。

12、优选地，所述散射面板具有塑性变形的半透明的散射箔作为载体层。例如通过对所述散射箔进行深拉/弯曲来制造所述散射面板。为了将所述散射面板的用作载体层的散射箔塑性变形至<90°的角度，优选地采用下压弯曲工艺（gesenkbiegeprozess）。在此，首先将所述散射箔放在横截面上具有锥形或矩形槽的下模具（模口）上。通过上模具（冲压头）的下压，将所述散射箔压入槽中并且同时使其塑性变形或压印。

13、优选地，所述散射面板的所述面板区段具有被施加到所述散射箔或载体层上的不透明的涂层。所述涂层例如为不透明箔或不透明印刷物。

14、优选地，所述散射面板力配合、形状配合和/或材料配合地固定在所述面板的邻接所述透光区域的由不透明材料形成的支架处。更优选地，所述散射面板仅固定在所述支架处。

15、为了避免由于所述散射面板或散射箔的应力负载造成的光学影响，根据一个优选的设计方案，所述散射面板形成卡舌，所述卡舌与所述支架的卡合凸起卡合。

16、优选地，所述第一反射面是带立面的，其中这些平坦的立面成对地以共用的边缘彼此邻接并且在此围成168°至176°的正角或负角。

17、优选地，所述第一反射面具有金属涂层。例如将所述涂层直接施加到所述第一光导体的形成所述第一反射面的表面上，或者所述第一反射面由被施加到透明基体上的、具有金属涂层的透明箔形成。

18、根据一个优选的设计方案，所述第二光导体向所述第二出光面的方向上锥形变细地形成，其中所述第一光导体形成对应的、形成所述第一入光面的凹陷，使得所述第二出光面和所述第一入光面平行地相对。

19、优选地，所述第二光导体被形成为使得光通过所述第二入光面的多次内反射到达所述第二出光面。更优选地，排除了从所述第二入光面到所述第二出光面的直线的射束路径。

20、本发明还涉及先前所述的实施方式之一中的发光元件在机动车辆中的用途，尤其用作环境发光装置，优选地布置于车门的下窗边缘下方或仪表板中并且由此布置于普通成年人的按照预期的坐落位置的头部下方。通过根据本发明的形成方式，观察者（在此为驾驶员或副驾驶）直接看向可见面，而这未被不希望的反射影响。