CZ2012649A3 - Osvětlovací element - Google Patents

Osvětlovací element Download PDF

Info

Publication number
CZ2012649A3
CZ2012649A3 CZ2012-649A CZ2012649A CZ2012649A3 CZ 2012649 A3 CZ2012649 A3 CZ 2012649A3 CZ 2012649 A CZ2012649 A CZ 2012649A CZ 2012649 A3 CZ2012649 A3 CZ 2012649A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
waveguide
light
lighting element
element according
layer
Prior art date
Application number
CZ2012-649A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ306761B6 (cs
Inventor
Tomáš Těthal
Original Assignee
Iq Structures S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iq Structures S.R.O. filed Critical Iq Structures S.R.O.
Priority to CZ2012-649A priority Critical patent/CZ306761B6/cs
Priority to PCT/CZ2013/000107 priority patent/WO2014044231A1/en
Publication of CZ2012649A3 publication Critical patent/CZ2012649A3/cs
Publication of CZ306761B6 publication Critical patent/CZ306761B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90—Methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/02—Lighting devices intended for fixed installation of recess-mounted type, e.g. downlighters
    • F21S8/022—Lighting devices intended for fixed installation of recess-mounted type, e.g. downlighters intended to be recessed in a floor or like ground surface, e.g. pavement or false floor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/006—General building constructions or finishing work for buildings, e.g. roofs, gutters, stairs or floors; Garden equipment; Sunshades or parasols
    • 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
    • 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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Osvětlovací element, zahrnující těleso (1), ve kterém je uspořádán alespoň jeden světelný zdroj (2) s elektrickým vedením (3), přičemž těleso (1) je z geopolymerního kompozitu a alespoň část světelného zdroje (2) je trvale zalita v tělese (1) z geopolymerního kompozitu.

Description

Osvětlovací element
Oblast techniky
Vynález se týká osvětlovacího elementu, zahrnujícího těleso, ve kterém je uspořádán alespoň jeden světelný zdroj s elektrickým vedením
Dosavadní stav techniky
Existuje množství osvětlovacích elementů, které mají těleso z keramiky, ve kterém je uložen světelný zdroj s elektrickým vedením. Protože klasické světelné zdroje (žárovka, zářivka, výbojka apod.) mají podstatně kratší životnost než těleso z keramiky, jsou známé osvětlovací elementy konstruovány tak, aby bylo možno světelný zdroj z osvětlovacího elementu vyjmout a vyměnit.
S příchodem moderních světelných zdrojů, jako jsou známé LED (Light-Emitting Diode), ale i nově vyvinuté organické OLED (Organic Light-Emitting Diode), či elektroluminiscenční fólie, displeje s aktivní matricí - AMOLED, flexibilní displeje apod. se zásadním způsobem prodloužila životnost těchto světelných zdrojů.
Pokud je těleso osvětlovacího elementu z vypalované keramiky musí se světelný zdroj, přívodní vodiče a další elektronické součástky instalovat do keramického tělesa až po vypálení keramiky, protože výpal keramiky (s i bez povrchové glazury) se provádí při vysokých teplotách, při kterých by se takové součástky poškodily, nebo zcela zničily. Tyto součástky se tedy nestávají integrální součástí keramiky při její výrobě, ale jsou s ní spojeny (mechanicky, lepidlem, závitem apod.) až po výpalu keramiky.
V případě tzv. přímého osvitu je světelný zdroj v osvětlovacím elementu umístěn tak, že buď přímo, nebo v kombinaci s předsazenou reflexní či transmisní optikou nasvětluje okolí. Takto funguje drtivá většina osvětlovacích elementů.
e ·
Druhou možností je osvit přes vlnovod. V tomto případě většinou není zdroj světla přímo v ose oka pozorovatele. Světlo ze zdroje je transportováno vlnovodem, který je na svém povrchu, nebo v objemu opatřen strukturou pro vyvedení světla z vlnovodu, tvořenou rozptylovými centry, které se stávají při průchodu či odrazu světla všesměrovými, nebo orientovanými zdroji pro pozorovatele. Pozorovatel tak vidí světlo, které se rozptyluje na rozptylových centrech struktury pro vyvedení světla z vlnovodu, nikoliv světlo přicházející přímo ze světelného zdroje.
Také v případě použití vlnovodu není vlnovod integrální součástí keramiky, ale je do ní implementován později, až po výpalu keramiky, jako samostatný díl, který je přichycen mechanicky, vlepením apod. Vlnovod je samostatně funkční, povrch keramického svítidla není funkční součástí světelného vlnovodu. Příkladem je implementace LED osvětlení do keramické dlaždice způsobem vsazení LED světla do předem připraveného otvoru v dlaždici. V některých případech se též využívá fotoluminiscenčních pigmentů přimíchaných do nebo na povrch keramického výrobku.
Rozptylová centra struktury pro vyvedení světla z vlnovodu mohou tvořit buď nehomogenní částečky distribuované uvnitř světelného vlnovodu, nebo reliéfní struktura na jeho povrchu. Reliéf, který je běžně tvořen zejména pískováním, laserovou ablací, leptáním, mechanickými vrypy apod. má v těchto případech náhodně vzniklou strukturu. Světlo rozptýlené na takovémto centru je distribuováno většinou rovnoměrně do všech stran. Proto, aby se zvýšila intenzita rozptýleného světla do pozorovacího směru je použita dodatečná odrazivá (většinou bílá) vrstva ze strany opačné, než je směr požadovaného vyzařování světla ze světelného vlnovodu.
Rozptylová centra struktury pro vyvedení světla z vlnovodu (nejčastěji na povrchu vlnovodu) jsou často nehomogenně distribuována tak, aby celkový vjem při pohledu na hlavní plochu vlnovodu byl homogenní. Jinými slovy, nerovnoměrná distribuce rozptylových center světla kompenzuje postupnou ztrátu světla ve vlnovodu způsobenou rozptylem a vyzařováním na těchto centrech při jeho průchodu vlnovodem. Blíže ke zdroji světla je hustota rozptylových center nižší, se vzdáleností od tohoto zdroje se zvětšuje.
Vlnovody jsou často ze stran, ze kterých není zaváděno světlo opatřeny odrazivou (většinou bílou) vrstvou (např. plastová fólie, papír, barva apod.). Stejně tomu může být z např. na protilehlé straně pozorovatele a tedy ze strany aplikace rozptylových center. To zvyšuje intenzitu světla konečně dopadajícího do oka pozorovatele. Jiné uspořádání je možno použít zejména tehdy, pokud jsou rozptylová centra v objemu vlnovodu.
Cílem vynálezu je vytvořit takový osvětlovací element, který by umožnil trvale zakomponovat světelný zdroj přímo do tělesa osvětlovacího elementu.
Podstata vynálezu
Uvedeného cíle se dosahuje osvětlovacím elementem, zahrnujícím těleso, ve kterém je uspořádán alespoň jeden světelný zdroj s elektrickým vedením, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že těleso je z geopolymemího kompozitu a alespoň část světelného zdroje je trvale zalita v tělese z geopolymemího kompozitu.
Hlavní výhodou je kompaktnost celého osvětlovacího elementu a dále také využití dobré tepelné vodivosti geopolymemího kompozitu k chlazení zahřívaných elektrických a elektronických součástí.
Podle výhodného provedení je v tělese z geopolymemího kompozitu je trvale zalita i část elektrického vedení.
Podle dalšího výhodného provedení je u světelného zdroje uspořádán vlnovod se strukturou pro vyvedení světla z vlnovodu.
......
Podle dalšího výhodného provedení je vlnovod orientován jednou stranou k povrchu tělesa z geopolymemího kompozitu a na opačné straně je vlnovod opatřen strukturou pro vyvedení světla z vlnovodu.
Podle dalšího výhodného provedení je struktura pro vyvedení světla z vlnovodu vytvořena přímo v tělese z geopolymemího kompozitu.
Pro oslabení nebo naopak zesílení odrazu vedeného světla je výhodné, když je na strukturu pro vyvedení světla z vlnovodu nanesena vyrovnávací vrstva transparentního plastu, s odlišným indexem lomu, než je index lomu plastu, ze kterého je zhotoveno tělo vlnovodu.
Podle dalšího výhodného provedení je struktura pro vyvedení světla z vlnovodu vytvořena v přídavné vrstvě litého plastu a/nebo v přídavné vrstvě litého plastu s povrchovou vrstvou, uspořádané na dně vybrání v tělese z geopolymemího kompozitu.
Podle dalšího výhodného provedení je struktura pro vyvedení světla z vlnovodu tvořena předem zhotoveným reliéfem, uspořádaným na dně vybrání v tělese z geopolymemího kompozitu.
Podle dalšího výhodného provedení je struktura pro vyvedení světla z vlnovodu uspořádána pro homogenní nebo řízenou distribuci světla.
Podle dalšího výhodného provedení je struktura pro vyvedení světla z vlnovodu je tvořena difrakčním reliéfem nebo vrstvou zajišťující difrakci.
Podle dalšího výhodného provedení světelný zdroj zahrnuje LED a/nebo OLED a/nebo AMOLED.
Přehled obrázků na výkresech
Osvětlovací element na podle vynálezu bude blíže popsán s odkazy na příklady provedení, schématicky zobrazené na výkresech, na kterých obr. 1 představuje osvětlovací element pro homogenní distribuci světla. Na obr. 2 je tentýž osvětlovací element v řezu. Na obr. 3 je osvětlovací element, u kterého je na strukturu pro vyvedení světla z vlnovodu nanesen povlak ve formě reflexní vrstvy. Na obr. 4 je osvětlovací element, u kterého je na strukturu pro vyvedení světla z vlnovodu nanesenu vyrovnávací vrstva transparentního plastu. Na obr. 5 je osvětlovací element, který má mezi krycí vrstvou a tělem vlnovodu vrstvu transparentního plastu. Na obr. 6 a 7 je osvětlovací element bez vlnovodu, se světelnými zdroji, které zasahují až k povrchu tělesa.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 6 a 7 je nejjednodušší provedení osvětlovacího elementu podle vynálezu, který má těleso 1 z geopolymerního kompozitu. U všech dále popisovaných příkladů provedení je světelným zdrojem 2 množina známých LED. Odborníkům je však jasné, že lze použít i jiné známé světelné zdroje 2 jako OLED, AMOLED, elektroluminiscenční fólie apod.
Všechny LED jsou včetně části elektrického vedení 3 trvale zality v tělese 1 z geopolymerního kompozitu tak, že horní povrch LED lícuje s povrchem tělesa 1.. Samozřejmě podle neznázorněného provedení mohou LED z povrchu tělesa 1 také částečně vystupovat, nebo mohou být pod úrovní okolního povrchu. Elektrické vedení 3 je zakončeno neznázorněnými elektrickými kontakty na tělese 1.
Osvětlovací element je zhotoven tak, že v první fázi se do formy, která určuje vnější tvar a strukturu jeho povrchu, vloží veškeré elektrické a elektronické vybavení (např. LED, vedení 3, případně neznázorněný přijímač dálkového ovládání, elektronická logika, řídící elektronika apod.) v prostorovém uspořádání, které odpovídá budoucí funkčnosti těchto součástí v osvětlovacím elementu. Součásti, které nesmí být překryty geopolymerním kompozitem (např. výstupní povrchy LED, elektroluminiscenčních fólií, OLED fólií, pevných i flexibilních displejů, AMOLED, optiky, vlnovodů apod.) jsou při výrobě opatřeny ochranou vrstvou (např. plastovou fólií). Součásti, které mohou být poškozeny alkalickým prostředím nevytvrzeného geopolymeru jsou také opatřeny ochrannou vrstvou (nátěrem, vaselinou, silikonem, fólií apod.).
Forma se poté naplní geopolymerní hmotou v kapalném stavu. Viskozita, barva a složení geopolymerní hmoty jsou upraveny tak, aby co nejlépe plnily mechanické, estetické a funkční vlastnosti kladené na osvětlovací element.
Prekurzor geopolymerniho kompozitu je směs plniva a pojivá, kde pojivo je reaktivní látka, alkalicky aktivovaný aluminiumsilikát, který má schopnost polymerovat. Protože je tato látka minerálního původu, nazývá se geopolymerní kompozit, nebo také geopolymer. Jeho polymerací vzniká amorfní matrix vytvrdnutím sol-gelové disperze výchozích surovin v alkalickém vodném roztoku. Reakce je charakterizovaná vznikem siloxanových vazeb Si-O-T (kde T= Si nebo Al ve variabilním poměru Si:AI) přechodem můstkových atomů kyslíku výchozích aluminiumsilikátů rozkladem na nemůstkové a během polykondenzace zpět na můstkové za vzniku pevné látky. Tato konverze může probíhat jak na vzduchu při normální teplotě a tlaku, tak i v jiných podmínkách (v mrazu nebo za vyšších teplot až 300 °C a libovolného tlaku i bez přístupu vzduchu). Výchozími surovinami jsou metakaolinit, úletové popílky a strusky.
Geopolymerní hmota geopolymerniho kompozitu u popisovaných příkladů provedení průměrně obsahuje SiO2 v rozsahu od 20 až 95 % hmotn., AI2O3 od 5 do 89 % hmotn., a další látky přepočtené na oxidy jako Fe2O3 od 0 do 79 % hmotn., CaO od 0 do 79 % hmotn., Na2O od 0 do 35 % hmotn. a K2O od 0 do 35 % hmotn., Li2O od 0 do 35 % hmotn., TiO2 od 0 do 79 % hmotn., kde při měrném povrchu plniva a dalších přidaných pevných látek větším než 6x10’ m /g je minimální obsah geopolymerniho pojivá 10 % hmotn. bez použití jiných pojiv.
Zpracování geopolymerniho kompozitu se obvykle provádí při pracovní teplotě v rozsahu od 5 do 50 °C, s výhodou při teplotě okolního prostředí, v rozsahu od 20 do 25 °C. Spodní limit je daný kryoskopickými vlastnostmi disperze, to je teplotou, při níž disperze zmrzne na pevnou látku. Horní limit je daný technickými parametry
..........
formy, to je teplotou na kterou již materiál formy, obvykle termoplastu, citlivě reaguje změnou vlastností (samozřejmě i teplotou, kdy dochází k termickému rozkladu prekurzoru, a to podle toho, která teplota je nižší).
Osvětlovací element se po ztuhnutí geopolymeru vyjme z formy, odstraní se ochranná vrstva (např. z povrchu vlnovodu nebo LED) a vše se nechá dozrát ve vlhkém prostředí alespoň po dobu několika dní.
Podle potřeby může být povrch geopolymeru dále opatřen funkční, nebo pouze estetickou povrchovou vrstvou, například laku (barevného, nebo transparentního), laminační plastové fólie, barvy, nebo může být povrch pokoven. Barevná vrstva může být případně do formy přidána jako tenká vrstva před jejím naplnění kapalným geopolymerem.
U osvětlovacího elementu podle obr. 1 a 2 nepůsobí světlo ze světelných zdrojů 2 přímo, nýbrž přes vlnovod 4.
Těleso 1 zhotovené z geopolymemího kompozitu shora popsaným způsobem ve tvaru obkladové dlaždice má na lícní straně vybrání, ve kterém jsou trvale zality světelné zdroje 2. Vlnovod 4 zahrnuje strukturu 5 pro vyvedení světla z vlnovodu 4, tvořenou rozptylovými centry která jsou vytvořena tak, že se nejprve navržená struktura 5 pro vyvedení světla z vlnovodu 4 vyrobí např. metodou elektronové litografie, nebo nanostereolitografie jako master, poté se zkopíruje do plastové, nebo kovové formy. Materiál formy musí mít dobré kopírovací schopnosti pro mikroreliéfy a nízkou adhezi (přilnavost) ke geopolymernímu kompozitu po jeho ztuhnutí. Plocha povrchu formy je složena z hladké části bez reliéfní struktury (budoucí odrazivé rozhraní světelného vlnovodu) a z části reliéfní v místech povrchových rozptylových center.
Forma se vylije kapalným geopolymerním kompozitem, po jeho zatuhnutí se geopolymemí kompozit z formy vyjme. Geopolymemí kompozit se nechá vyzrát ve vlhkém prostředí po dobu minimálně několika dní.
Povrch geopolymerů je vždy nanoporézní a je proto potřeba optimalizovat velikost těchto nanopórů složením geopolymerů tak, aby docházelo k maximálnímu odrazu světla.
Vlnovod 4 se dokončí tak, že se vybrání v tělese 1 vyplní transparentním nebo difúzním plastem. Povrch plastu vlnovodu 4 je možno ještě opatřit difúzní nebo transparentní krycí vrstvou 6 z plastu, skla apod. Mezi krycí vrstvou 6 a vlnovodem 4 může být ponechána vzduchová mezera 7.
Podle neznázorněného provedení samozřejmě lze do tělesa 1 z geopolymemího kompozitu při odlévání ve formě zalít komerčně dostupnou sestavu světelného zdroje s hotovým vlnovodem.
Provedení podle obr. 3 se liší od provedení z obr. 1 a 2 tím, že na strukturu 5 pro vyvedení světla z vlnovodu 4 na dně vybrání v tělese 1 je celoplošně nebo v určitých místech nanesen povlak 8 ve formě reflexní vrstvy, vysokoindexové vrstvy apod. pro úpravu odrazivosti.
Provedení podle obr. 4 se liší od provedení z obr. 3 tím, že na strukturu 5 pro vyvedení světla na dně vybrání v tělese 1 je místo povlaku 8 nanesena tenká vyrovnávací vrstva 9 transparentního plastu, který má pro oslabení nebo zesílení odrazu jiný index lomu než plast, ze kterého je zhotoveno tělo vlnovodu 4.
Provedení podle obr. 5 se liší od provedení z obr. 4 tím, že vzduchová mezera 7 mezi krycí vrstvou 6 a tělem vlnovodu 4 je nahrazena vrstvou transparentního materiálu 10, například plastu.
Podle nezobrazeného příkladu provedení může být struktura 5 pro vyvedení světla z vlnovodu 4 vytvořena ve vrstvě plastu nebo ve vrstvě plastu s povrchovou vrstvou (např. pokovení apod.), s výhodou na vrstvě z geopolymemího kompozitu, odlité na dně vybrání v tělese 1 z geopolymemího kompozitu. Takto zhotovená struktura 5 pro vyvedení světla z vlnovodu 4 může být výrazně jemnější a její
..........
struktura řízená tak, že umožní tak výrazně lepší výsledky v osvětlení jednak v homogenitě světla nebo právě ve formování světla do požadovaných obrazů
Podle dalšího nezobrazeného příkladu provedení může být struktura 5 pro vyvedení světla z vlnovodu 4 tvořena předem zhotoveným reliéfem (plastová fólie s reliéfem, plastová fólie s povrchovou vrstvou, kovový plát s reliéfem), vloženým na dno vybrání v tělese 1 geopolymerního kompozitu a následně zalitým transparentním a/nebo difúzním plastem.
Struktura 5 pro vyvedení světla může mít rozptylová centra uspořádána pro homogenní nebo řízenou distribuci světla. Aby se dosáhlo homogenní distribuce světla je hustota rozptylových center struktury 5 pro vyvedení světla v blízkosti světelného zdroje 2 nižší a se vzdáleností od světelného zdroje 2 se jejich hustota zvětšuje (viz obr. 1). Taková nerovnoměrná distribuce rozptylových center kompenzuje postupnou ztrátu světla ve vlnovodu 4, způsobenou rozptylem a vyzařováním na těchto centrech při jeho průchodu vlnovodem 4. Pro řízenou distribuci světla se předem daným rozmístěním rozptylových center struktury 5 pro vyvedení světla dosahuje záměrných nehomogenit, které mohou tvořit grafický vzor, alfanumerický znak, bitmapu apod. To jumožňuje směřování světla nebo části světla do jednoho, nebo více předem určených směrů nebo generaci plošných obrazových vjemů nebo generaci prostorových trojrozměrných vjemů.
Vlnovod 4 podle zobrazených příkladů provedení má tvar ploché desky opatřené z jedné strany strukturou 5 pro vyvedení světla a z druhé strany je buď čirý, nebo má difúzní povrch. Odborníkům je však jasné, že lze realizovat i jiné tvary vlnovodu 4, např. válcový vlnovod, vlnovodu se čtvercovým, obdélníkovým, polokruhovým profilem, vlnovody liniové, s různou tloušťkou podél osy vlnovodu, s grafickým motivem apod. Vnější povrch vlnovodu 4 nemusí být v zákrytu s povrchem tělesa 1, ale může geometricky, či graficky vyčnívat, tvořit prohlubně, nerovné, plochy apod. Vtom případě je při odlévání vlnovodu z transparentního plastu nutno použít dodatečnou formu, kopírující požadovaný profil části vlnovodu neohraničený keramickou hmotou.
Světelný vlnovod 4, nebo vlnovody mohou být navrženy i tak, že vyústí na povrch tělesa 1 v rozložení, které odpovídá buď funkčním, grafickým, nebo estetickým požadavkům na osvětlovací element.
Barva tělesa 1 v oblasti struktury 5 pro vyvedení světla je s výhodou volena tak, aby fungovala jako dobrá odrazivá vrstva, to je zejména bílá.
Světlo ze světelného zdroje 2 je transportováno vlnovodem 4, přičemž rozptylová centra struktury 5 pro vyvedení světla se stávají při průchodu či odrazu světla všesměrovými, nebo orientovanými zdroji pro pozorovatele. Pozorovatel tak vidí světlo, které se rozptyluje na rozptylových centrech struktury 5 pro vyvedení světla, nikoliv světlo přicházející přímo ze světelného zdroje 2.
Body světlovodu sloužící k extrakci světla mohou mít i řízenou vnitřní strukturu, která umožňuje více, než jenom prostou difúzi světla, a to např. jeho difrakci, směřování světla nebo části světla do jednoho, nebo více předem určených směrů, generaci prostorového trojrozměrného vjemu atd. Topologie rozptylových bodů může sama o sobě tvořit grafiku , v případě použití difrakce i grafiku barevnou.
Průmyslová využitelnost
Osvětlovací element podle vynálezu lze použít jako osvětlovací těleso domácí, průmyslové, interiérové, exteriérové, jako konstrukční součást staveb (např. čekáren městské hromadné dopravy), svítící, nebo informační obkladový interiérový i exteriérový prvek (dlaždice), součást kuchyní, koupelen, obytných místností, pracovních místností, chodeb, výrobních hal, kanceláří apod.
Osvětlovací element podle vynálezu lze dále použít jako součást sanitární techniky (umyvadel, držáků, toaletních mís, bidetů, van, sprchových koutů, saun atd.), součást strojů a zařízení, dopravních prostředků, informačních, varovných systémů, součást nábytku těleso světelný zdroj elektrické vedení vlnovod struktura pro vyvedení světla krycí vrstva vzduchová mezera povlak vyrovnávací vrstva transparentní materiál

Claims (12)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Osvětlovací element, zahrnující těleso (1), ve kterém je uspořádán alespoň jeden světelný zdroj (2) s elektrickým vedením (3), vyznačující se tím, že těleso (1) je z geopolymerního kompozitu a alespoň část světelného zdroje (2) je trvale zalita v tělese (1) z geopolymerního kompozitu.
  2. 2. Osvětlovací element podle nároku 1, vyznačující se tím, že v tělese (1) z geopolymerního kompozitu je trvala zalita i část elektrického vedení (3).
  3. 3. Osvětlovací element podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že u světelného zdroje (2) je uspořádán vlnovod (4) se strukturou (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4).
  4. 4. Osvětlovací element podle nároku 3, vyznačující se tím, že vlnovod (4) je jednou stranou orientován k povrchu tělesa (1) z geopolymerního kompozitu a na opačné straně je vlnovod (4) opatřen strukturou (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4)·
  5. 5. Osvětlovací element podle nároku 4, vyznačující se tím, že struktura (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4) je vytvořena přímo v tělese (1) z geopolymerního kompozitu.
  6. 6. Osvětlovací element podle nároku 5, vyznačující se tím, že na strukturu (5) vyvedení světla z vlnovodu (4) je nanesena vyrovnávací vrstva (9) transparentního plastu, s odlišným indexem lomu, než je index lomu plastu, ze kterého je zhotoveno tělo vlnovodu (4).
  7. 7. Osvětlovací element podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že struktura (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4) je vytvořena v přídavné vrstvě litého plastu a/nebo v přídavné vrstvě litého plastu s povrchovou vrstvou, uspořádané na dně vybrání v tělese (1) z geopolymerního kompozitu.
    .............
  8. 8. Osvětlovací element podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že struktura (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4) je tvořena předem zhotoveným reliéfem, uspořádaným na dně vybrání v tělese (1) z geopolymemího kompozitu.
  9. 9. Osvětlovací element podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že struktura (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4) je upravena pro homogenní distribuci světla.
  10. 10. Osvětlovací element podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1-8, vyznačující se tím, že struktura (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4) je upravena pro řízenou distribuci světla.
  11. 11. Osvětlovací element podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že struktura (5) pro vyvedení světla z vlnovodu (4) je tvořena difrakčním reliéfem nebo vrstvou zajišťující difrakci.
  12. 12. Osvětlovací element podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že světelný zdroj (2) zahrnuje LED a/nebo OLED a/nebo AMOLED.
CZ2012-649A 2012-09-20 2012-09-20 Osvětlovací element CZ306761B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2012-649A CZ306761B6 (cs) 2012-09-20 2012-09-20 Osvětlovací element
PCT/CZ2013/000107 WO2014044231A1 (en) 2012-09-20 2013-09-17 Lighting element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2012-649A CZ306761B6 (cs) 2012-09-20 2012-09-20 Osvětlovací element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2012649A3 true CZ2012649A3 (cs) 2014-04-09
CZ306761B6 CZ306761B6 (cs) 2017-06-21

Family

ID=49356151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2012-649A CZ306761B6 (cs) 2012-09-20 2012-09-20 Osvětlovací element

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ306761B6 (cs)
WO (1) WO2014044231A1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10645916B2 (en) * 2017-10-04 2020-05-12 Deere & Company Integrated lighting system in a carbon fiber boom and method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0658655B1 (fr) * 1993-12-15 1999-03-10 Michel Niezen Dispositif lumineux
GB2380539B (en) * 2001-09-29 2003-12-24 Paul Dayan Metcalfe Illuminated paving slab
ITRE20040124A1 (it) * 2004-10-11 2005-01-11 Incerti Simonini Snc Di Incerti Edda E C Corpi illuminanti a leds per fissaggio su sedi stradali
US20080019121A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-24 Mesa Design Llc Illuminated tile and method of producing the same
CZ16999U1 (cs) * 2006-10-11 2006-11-13 Vávra osvetlení s. r. o. Zapuštěné svítidlo
US8322873B2 (en) * 2010-11-03 2012-12-04 Varroccorp Holding Bv Lighting system for appliance

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306761B6 (cs) 2017-06-21
WO2014044231A1 (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI557946B (zh) 具有圍封一光源的包封之照明裝置
US10125931B2 (en) Barrier with integrated self cooling solid state light sources
US20140225132A1 (en) Lightweight solid state light source with common light emitting and heat dissipating surface
CN104040090B (zh) 发光结构元件
JP5946450B2 (ja) 光パネル
US20080019121A1 (en) Illuminated tile and method of producing the same
ITMI20090232A1 (it) Dispositivo di illuminazione dotato di un componente ottico di propagazione della radiazione luminosa
EP2653775A1 (en) Acoustic light emitting element
CN101408306B (zh) 发光砖
CZ2012649A3 (cs) Osvětlovací element
CN110275242A (zh) 柔性光导和照明系统
CN202140817U (zh) 高亮度防眩光新型led照明筒灯
CN201363630Y (zh) 与墙面共构的灯具结构
KR101165624B1 (ko) 광섬유를 이용한 유연한 조명 장치를 제조하는 방법
WO2015066730A1 (en) Lightweight solid state light source with common light emitting and heat dissipating surface
CN202188335U (zh) 一种小尺寸宽配光led筒灯
CZ306453B6 (cs) Osvětlovací element s tělesem z vypalované keramiky
RU66480U1 (ru) Светодиодный блок (варианты)
CA2929535A1 (en) Barrier with integrated self-cooling solid state light sources
RU19900U1 (ru) Светильник (варианты)
RU74442U1 (ru) Светодиодный блок (варианты)
CN201145211Y (zh) 高亮度led的高出光效率基板
JP6641139B2 (ja) 照明ランプ、及び照明装置
CN102679183A (zh) 高亮度防眩光新型led照明筒灯
CN103216750B (zh) Led筒灯

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20250920