VORRICHTUNG ZUR BELEUCHTUNG MIT BLAUEN, GRÜNEN, GELBEN ODER ROTEN LEUCHTDIODEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtung mit blauen, grünen, gelben oder roten Leuchtdioden (LEDs), bestehend im wesentlichen aus einer LED-Lichtquelle und einer der Lichtquelle zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff.

Stand der Technik

[0002] Beleuchtbare Vorrichtungen, z. B. für Werbetafeln, bestehend im wesentlichen aus einer Lichtquelle und der Lichtquelle zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff sind im Prinzip bekannt (s. z. B. JP 61159440). In der Regel werden als Lichtquellen Glühlampen oder Leuchtstoffröhren verwendet, die eine gute Leuchtkraft aufweisen und ein breites Lichtspektrum abstrahlen. Aufgrund des breiten Lichtspektrums erscheinen entsprechende eingefärbte Kunststoffabdeckungen in unbeleuchteten Zustand, also z. B. im Tageslicht, im gleichen Farbeindruck, der auch bei Hinterleuchtung mittels der genannten Lichtquellen wahrgenommen werden kann.

[0003] Leuchtdioden sind im Vergleich zu Lichtquellen wie Glühlampen oder Leuchtstoffröhren von deutlich geringerer Leuchtkraft. Farbige Leuchtdioden sind jedoch trotzdem bei Dunkelheit sehr gut wahrnehmbar, da sie ein im Wesentlichen bzw. ein nahezu monochromatisches Licht abstrahlen, das in jeweiligen Wellenlängenbereich wiederum relativ intensiv ist. Entsprechende farbige Leuchtdioden sind von mehreren Herstellern z. B. in den Farben rot, grün, blau und gelb verfügbar.

[0004] Einfärbungen und Einfärbeverfahren für Kunststoffe wie z. B. Polymethylmethacrylat sind hinlänglich bekannt z. B. aus EP-A 130 576.

[0005] WO 03/052315 beschreibt eine beleuchtbare Vorrichtung, bestehend im wesentlichen aus einer Lichtquelle und einer der Lichtquelle zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle aus einer oder mehreren Leuchtdioden (LEDs) besteht, die ein farbiges im wesentlichen monochromatisches Licht aussenden und die zugeordnete lichtstreuende Abdeckung bei der Wellenlänge des relativen Energiemaximums der Leuchtdiode eine Transmission (DIN 5036) von mindestens 35 % und eine Reflexion (DIN 5036) von mindestens 15 % aufweist. Gemäß der WO 03/052315 wird die Aufgabe gelöst, eine Alternative zu den bekannten beleuchtbaren Vorrichtungen bereitzustellen, bei denen eingefärbte Abdeckungen aus Kunststoff mittels Glühlampen oder Leuchtstoffröhren durchleuchtet werden. Die Einfärbung der lichtstreuenden Abdeckung erfolgt dabei mittels nicht fluoreszierender Farbstoffe bzw. Farbmittel. Insbesondere ermöglicht die Vorrichtung optisch in etwa den gleichen Farbeindruck bei Auflicht, also z. B. bei Tageslicht, wie auch bei Durchleuchtung. Die Vorrichtung ermöglicht aufgrund der Verwendung von LEDs zudem Vorrichtungen mit geringerer Bautiefe und geringerem Stromverbrauch im Vergleich zu konventionell beleuchteten Vorrichtungen.

Aufgabe und Lösung

[0006] Beleuchtbare Vorrichtungen gemäß der WO 03/052315 ermöglichen optisch in etwa den gleichen Farbeindruck bei Auflicht, also z. B. bei Tageslicht, wie auch bei Durchleuchtung. Es wurde als eine Aufgabe gesehen die Vorrichtungen gemäß der WO 03/052315 so weiterzuentwickeln, dass der Farbeindruck sowohl bei Tageslicht, wie auch bei Durchleuchtung nochmals brillianter erscheint, ohne dass es dabei zu merklichen Abweichungen der beiden Farbeindrücke kommt. Die Aufgabe wird gelöst durch eine

[0007] Vorrichtung zur Beleuchtung mit blauen, grünen, gelben oder roten Leuchtdioden (LEDs), enthaltend eine oder mehrere farbige LEDs und eine der LED Farbe zugeordnete, lichtstreuende Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff, die eine Basiseinfärbung mittels eines oder mehrerer nicht fluoreszierender Farbstoffe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Abdeckung zusätzlich zur Basiseinfärbung mindestens einen der Basiseinfärbung farblich zugeordneten fluoreszierenden Farbstoff enthält, wobei die Farbstoffmischung so eingestellt ist, dass die lichtstreuende Abdeckung bei der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten LED bzw. LEDs eine Reflexion von mindestens 28 % aufweist,
wobei, bezogen auf die Normfarbtafel und die Farborte der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung und den Farbort der verwendeten LED bzw. LEDs, der Betrag der Differenz des x-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem x-Wert der LED und der Betrag der Differenz des y-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem y-Wert der LED sich alternativ wie folgt verhält:

a) für blaue LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,03 / Betrag y kleiner 0,05

b) für grüne LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,05 / Betrag y kleiner 0,08

c) für gelbe LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,0025 / Betrag y kleiner 0,02

d) für rote LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,03 / Betrag y kleiner 0,003

[0008] Die Erfindung beruht darauf, die Transmission und die Reflexion von der lichtstreuenden Abdeckung aus Kunststoff ähnlich wie in der WO 03/052315 beschrieben, so an das monochromatische Licht der verwendeten LED anzupassen, dass im Auflicht als auch im Durchlicht nahezu derselbe Farbeindruck erhalten werden kann. Der Farbort der Transmission der lichtstreuenden Abdeckung wird dabei vereinfachend mit dem Farbort der LED (x_LED/y_LED) gleichgesetzt werden, da das Licht der LED monochromatisch ist und durch die lichtstreuende Abdeckung praktisch nicht verändert wird. Die Erfindung erreicht dabei, durch den Zusatz des Fluoreszenzfarbstoffs unter gleichzeitiger Anpassung der Basiseinfärbung, eine über die WO 03/052315 hinausgehende Annäherung des Farbortes der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung ((x_Reflexion/y_Reflexion) im Auflicht) und dem Farbort der LED ((x_LED/y_LED) im leuchtenden Zustand). In Kenntnis der vorliegenden Erfindung kann ein Fachmann die entsprechenden Anpassungen der Einfärbung vornehmen. Entsprechende Werbe- oder Hinweistafeln erscheinen sowohl bei Tag als auch im hinterleuchteten Zustand optisch annähernd gleich. Gegenüber der WO 03/052315 sind dabei die Reflexionswerte in der Regel deutlich erhöht und stets näher am entsprechenden Farbort der LED, während die Werte für die Transmission und deren Farbort nicht oder nur unmerklich verändert sind. Die visuell wahrgenommene Erscheinung ist sowohl bei Tag als bei Nacht deutlich heller, brillianter und damit attraktiver für den Verwender.

[0009] Durch die erfindungsgemäße Ausstattung ist es möglich, die Vorrichtung bei gleichem Stromverbrauch deutlich heller und brillianter erscheinen zu lassen oder bei reduziertem Stromverbrauch einen zumindest gleichwertigen Effekt wie den der WO 03/052315 zu erzielen. Die erfindungsgemäß beleuchtbaren Vorrichtungen benötigen geringere Bautiefen, da LEDs kleiner sind als entsprechende Glühlampen oder Leuchtstoffröhren. Gegenüber der WO 03/052315 ist es möglich die Zahl der enthaltenen LEDs zu reduzieren, damit lassen sich komplizierte Formgebungen nochmals leichter realisieren. Der Stromverbrauch ist geringer, bei nahezu gleicher Wahrnehmbarkeit im hinterleuchteten Zustand. Da LEDs mit Niederspannungen betrieben werden können, ist auch die elektrische Sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtungen als höher anzusehen bzw. leichter zu gewährleisten. Der Wartungsaufwand ist ebenfalls geringer, da LEDs in der Regel weniger oft ausgetauscht werden müssen als andere Leuchtmittel, wie z. B. Leuchtstoffröhren.

Figuren

[0010] Die Erfindung wird durch die nachstehenden Figuren erläutert, ohne jedoch auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt zu sein.

Fig. 1/2:

[0011] Reflexionsspektrum von drei eingefärbten, lichtstreuenden Kunststoffscheiben bei Beleuchtung mit einer grünen LED mit relativem Energiemaximum bei etwa 520 nm. (Zusammensetzungen: s. die Beispiele 1 - 3, Grün 1 -3)

3 = Grün 3: Nur Basiseinfärbung (Stand der Technik, gemäß WO 03/052315)

1 = Grün 1: Basiseinfärbung + Fluoreszenzfarbstoff (erfindungsgemäß)

2 = Grün 2: Basiseinfärbung + Fluoreszenzfarbstoff + TiO₂-Zusatz
(erfindungsgemäß)

Fig 2/2:

[0012] Schematische Darstellung der Normfarbtafel.

U = Unbuntpunkt (x/y = 0,33/0,33)

LED = Farbort einer grünen LED (x_LED/y_LED)

R = Farbort der Reflexion einer lichtstreuenden Abdeckung (x_Reflexion/y_Reflexion)

Ausführung der Erfindung

Vorrichtung

[0013] Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Beleuchtung mit blauen, grünen, gelben oder roten Leuchtdioden (LEDs), enthaltend eine oder mehrere farbige LEDs und eine der LED-Farbe bzw. dem Farbort der LED im leuchtenden Zustand zugeordnete, lichtstreuende Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff, die eine Basiseinfärbung mittels eines oder mehrerer nicht fluoreszierender Farbstoffe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die lichtstreuende Abdeckung zusätzlich zur Basiseinfärbung mindestens einen der Basiseinfärbung farblich zugeordneten fluoreszierenden Farbstoff enthält, wobei die Farbstoffmischung bewirkt bzw. so eingestellt ist, dass die lichtstreuende Abdeckung bei der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten LED bzw. LEDs eine Reflexion von mindestens 28 % aufweist, wobei, bezogen auf die Normfarbtafel (DIN 5033) und den Farbort der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung ((x_Reflexion/y_Reflexion) im Auflicht) und den Farbort der LED ((x_LED/y_LED) im leuchtenden Zustand), der Betrag der Differenz (Betrag x_Diff) des x-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung (x_Reflexion) mit dem x-Wert der LED (x_LED) und der Betrag der Differenz (Betrag y_Diff) des y-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung (y_Reflexion) mit dem y-Wert der LED (y_LED) sich alternativ wie folgt verhält:

a) für blaue LED-Beleuchtung: Betrag x_Diff kleiner 0,03 / Betrag y_Diff kleiner 0,05

b) für grüne LED-Beleuchtung: Betrag x_Diffkleiner 0,05 / Betrag y_Diff kleiner 0,08

c) für gelbe LED-Beleuchtung: Betrag x_Diff kleiner 0,0025/ Betrag y_Diff kleiner 0,02

d) für rote LED-Beleuchtung: Betrag x_Diff kleiner 0,03 / Betrag y_Diff kleiner 0,003 '

[0014] Es kommt dabei lediglich auf die absolute Differenz bzw. die Entfernung der x-bzw. y-Werte zueinander an, nicht auf deren relative Lage auf der Normfarbtafel. Diese Differenz bzw. Entfernung soll möglichst gering sein, im Idealfall nahezu oder gleich Null betragen. Sie soll jedoch zumindest die oben angegebenen Obergrenzen nicht überschreiten. Es ist zudem unerheblich, ob die Bildung der Differenz der korrespondierenden x- bzw. y-Werte mathematisch zu einem positiven oder zu einem negativen Wert führt. Aus diesem Grund legt die Erfindung den Betrag der Differenz des x-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem x-Wert der LED und den Betrag der Differenz des y-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem y-Wert der LED zugrunde. Unter Anwendung der vorliegenden Erfindung wird es vorteilhafterweise möglich, eine sehr enge Anpassung des Farborts der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung an den Farbort der verwendeten LEDs im leuchtenden Zustand vorzunehmen. Auf diese Weise werden beleuchtbare Vorrichtungen bereitgestellt, die im unbeleuchteten und im beleuchteten Zustand einen weitgehend übereinstimmenden und zugleich sehr brillianten Farbeindruck vermitteln.

[0015] Die Erfindung betrifft eine beleuchtbare Vorrichtung, enthaltend eine Lichtquelle in Form einer oder mehrerer farbiger Leuchtdioden (LEDs) und eine der Lichtquelle zugeordnete lichtstreuende Abdeckung aus eingefärbten Kunststoff. Die Vorrichtung besteht somit im Wesentlichen aus den für die Funktion unerlässlichen Bestandteilen, nämlich der Lichtquelle und der der Lichtquelle zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff. Darüber hinaus können noch weitere, für die erfindungsgemäße Funktionalität jedoch unkritische Elemente, wie ein Rahmen, Gehäuse oder Befestigungselemente etc. vorhanden sein.

[0016] Die Vorrichtung kann so gestaltet sein, dass die LEDs und die lichtstreuende Abdeckung einander in einem Abstand von 3 bis 12, bevorzugt 4 bis 10 cm zugeordnet sind. In diesem Abstand wird eine gute Ausleuchtung erreicht. Bei zu geringem Abstand wird die Position der LED in Form eines hellen Flecks sichtbar. Bei zu großem Abstand nimmt die Helligkeit zu stark ab.

[0017] Die LEDs können sich z. B. in einem Kasten oder Rahmen befinden, der von der lichtstreuenden Abdeckung, z. B. in Plattenform, abgedeckt wird. Die Abdeckung kann mit einer informationstragenden Schicht, z. B. einer Folie, versehen werden oder selbst bereits die Form einer Information aufweisen, z. B. in Buchstaben- oder Zahlenform.

Allgemeines Beispiel

[0018] Das folgende allgemeine Beispiel verdeutlicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung für gelbe LED-Beleuchtung und ist sinngemäß auch auf blaue, grüne oder rote LED-Beleuchtung anwendbar.

[0019] Der Farbort einer gelb leuchtenden LED kann z. B. bei x_LED = 0,5/y_LED = 0,5 liegen. Der Farbort der Reflexion einer erfindungsgemäß im Farbbort angepassten, gelb eingefärbten, lichtstreuenden Abdeckung (z. B. Gelb 1 mit einem Reflexionswert von 40 %, s. insbesondere Beispiel 1 und Tabellen 4 und 6) kann z. B. bei x_Reflexion = 0,498/y_Reflexion=0,485 liegen. Der Betrag der Differenz, Betrag x_Diff, des x-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung (x_Reflexion) mit dem x-Wert der LED (x_LED) und der Betrag der Differerenz, Betrag y_Diff, des y-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung (y_Reflexion) mit dem y-Wert der LED (y_LED) verhält sich wie folgt:

Betrag x_Diff = x_Reflexion minus x_LED = 0,498 - 0,5 = 0,002. Der Wert ist kleiner als 0,0025 und liegt damit im erfindungsgemäß geforderten Bereich.

Betrag y_Diff = Y_Reflexion minus y_LED = 0,485 - 0,5 = 0,015. Der Wert ist kleiner als 0,02 und liegt damit ebenfalls im erfindungsgemäß geforderten Bereich. Die entsprechende Vorrichtung ist demnach erfindungsgemäß.

[0020] In analoger Weise können die Beträge x_Diff und y_Diff für andere Einfärbungen berechnet werden.

Lichtquelle

[0021] Die Lichtquelle besteht aus einer oder mehreren bzw. einer Vielzahl von farbigen Leuchtdioden (LEDs). Gegebenenfalls können auch LEDs unterschiedlicher Farbe gleichzeitig verwendet werden.

[0022] Farbige LEDs sind im Vergleich zu Lichtquellen wie Glühlampen oder Leuchtstoffröhren von deutlich geringerer Leuchtkraft. Farbige LEDs sind jedoch trotzdem bei Dunkelheit sehr gut wahrnehmbar, da sie ein im Wesentlichen bzw. ein nahezu monochromatisches Licht abstrahlen, das im jeweiligen. Wellenlängenbereich wiederum relativ intensiv ist. Entsprechende farbige Leuchtdioden sind von mehreren Herstellern z. B. in den Farben rot, grün, blau und gelb verfügbar. Ungeeignet für die Zwecke der Erfindung sind weiß leuchtende LEDs, da diese kein nahezu monochromatisches sondern ein breites Leuchtspektrum, ähnlich einer konventionellen Glühbirne, erzeugen.

[0023] Farbige Leuchtdioden (LEDs) senden ein nahezu oder im Wesentlichen monochromatisches Licht aus. Der Begriff "nahezu oder im wesentlichen" monochromatisches Licht soll dabei ausdrücken, dass das Licht handelsüblicher farbiger LEDs vereinfachend und im Vergleich zu anderen, normalen Lichtquellen häufig als monochromatisch bezeichnet wird, es aber streng genommen nicht ist. In der Praxis weist das Wellenlängenspektrum einer farbigen LED eine enge, peak-ähnliche Verteilung auf. Neben der für die jeweilige LED charakteristischen Wellenlänge des relativen Energiemaximums (Peakmaximums) finden sich immer auch benachbarte Wellenlängen mit geringerer Intensität. Ein Fachmann würde das Licht farbiger LEDs daher als nahezu oder im Wesentlichen monochromatisch bezeichnen.

[0024] Die Farbe der LED hängt dabei von der Wellenlänge ihres relativen Energiemaximums ab. Dieses relative Energiemaximum kann z. B. spektralphotometrisch ermittelt werden und in einem Wellenlängen-Spektrum eingezeichnet werden. Man kann die Lichtquelle z. B. in eine Ulbricht'sche Kugel (s. DIN 5036) einbringen und das austretende Licht vermessen. Der höchste Punkt (Peak) der Kurve kennzeichnet dabei die Wellenlänge des relativen Energiemaximums.

[0025] Die Zahl der LEDs hängt von der Größe der Vorrichtung, der Leuchtkraft der verwendeten LEDs und der insgesamt gewünschten Helligkeit der Vorrichtung in durchleuchteten Zustand ab. LEDs sind z. B als Module von je 4 LEDs in einer Halterung erhältlich, von denen gegebenenfalls eine Vielzahl in die Vorrichtung eingebaut werden kann.

Leuchtdioden (LEDs),

[0026] Geeignete LEDs sind z. B. handelsübliche rote, blaue, gelbe oder grüne LEDs.

[0027] Eine rote LED hat ein relatives Energiemaximum im Bereich von etwa 610 bis 640 nm. Der Farbort einer rot leuchtenden LED im leuchtenden Zustand kann z. B. bei ca. x = 0,67 und y = 0,33 liegen.
Die rote LED (Osram LM03-B-A) hat z. B. ein relatives Energiemaximum bei etwa 620 nm.

[0028] Eine blaue LED hat ein relatives Energiemaximum im Bereich von etwa 440 bis 500 nm. Der Farbort einer blau leuchtenden LED im leuchtenden Zustand kann z. B. bei ca. x = 0,14 und y = 0,06 liegen.
Die blaue LED (Osram LM03-B-B) hat z. B ein Energiemaximum bei etwa 460 nm.
Die blaue LED (ESS Blau) hat z. B ein Energiemaximum bei etwa 475 nm.

[0029] Eine gelbe LED hat ein relatives Energiemaximum im Bereich von etwa 570 bis 610 nm. Der Farbort einer gelb leuchtenden LED im leuchtenden Zustand kann z. B. bei ca. x = 0,5 und y = 0,5 liegen.

[0030] Die gelbe LED (Osram LM03-B-Y) hat z. B ein Energiemaximum bei etwa 590 nm.

[0031] Eine grüne LED hat ein relatives Energiemaximum im Bereich von etwa 500 bis 540 nm. Der Farbort einer grün leuchtenden LED im leuchtenden Zustand kann z. B. bei ca. x = 0,16 und y = 0,73 liegen.
Die grüne LED (Osram LM03-B-T) hat z. B ein Energiemaximum bei etwa 520 nm.

Lichtstreuende Abdeckung aus Kunststoff

Kunststoffe

[0032] Die lichtstreuende Abdeckung besteht aus Kunststoff, bevorzugt einem thermoplastischen oder einem thermoelastischem Kunststoff. Bevorzugt soll der verwendete Kunststoff im nicht eingefärbten Zustand transparent oder transluzent sein. Geeignete Kunststoffe können z. B. sein:

Polymethylmethacrylat-Kunststoff (gegossen oder extrudiert), schlagzäh modifiziertes Polymethylmethacrylat, Polycarbonat-Kunststoff, Polystyrol-Kunststoff, Styrol-Acryl-Nitril-Kunststoff, Polyethylentherephthalat-Kunststoff, glykolmodifizierter Polyethylentherephthalat-Kunststoff, Polyvinylchlorid-Kunststoff, transparenter Polyolefin-Kunststoff, Acrylnitril-Butadien-Stryrol (ABS)-Kunststoff oder Mischungen (Blends) verschiedener thermoplastischer Kunststoffe.

Basiseinfärbung

[0033] Die lichtstreuende Abdeckung aus Kunststoff weist eine Basiseinfärbung, d. h. eine Einfärbung mittels eines oder mehrerer nicht fluoreszierender Farbstoffe auf. Diese Art der Einfärbung ist im Prinzip bekannt aus WO 03/052315, nicht jedoch in der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Anpassung in Verbindung mit einem fluoreszierenden Farbstoff bzw. fluoreszierenden Farbstoffen.

[0034] Gemäß der WO 03/052315 weist eine lichtstreuende Abdeckung, die mit einer Basiseinfärbung mittels eines oder mehrerer nicht fluoreszierender Farbstoffe versehen ist, bei der Wellenlänge des relativen Energiemaximums der eingesetzten Leuchtdiode eine Transmission (DIN 5036) von mindestens 35 % und eine Reflexion (DIN 5036) von mindestens 15 % auf.

[0035] Bei erfindungsgemäßem Zusatz eines oder mehrerer Fluoreszenzfarbstoffe empfiehlt es sich bevorzugterweise, die Basiseinfärbung gegenüber der WO 03/052315 anzupassen. Die Anpassung ist in der Regel notwendig, um zu große rechtwinklige Abweichungen des ursprünglichen Farborts von der Geraden, die durch den Unbuntpunkt (x/y = 0,33/0,33) und den Farbort der LED verläuft, zu vermeiden und damit verbundenen Farbverschiebungen entgegenzuwirken.

[0036] Ein Fachmann kann eine solche Anpassung leicht vornehmen, indem er die Konzentration der nicht fluoreszierenden Farbstoffe entsprechend anpasst, in der Regel in Summe leicht herabsetzt oder z. B. statt zweier nicht fluoreszierender Farbstoffe nur noch einen verwendet und die Konzentration des verbleibenden entsprechend ändert. Geeignete Anpassungen gehen auch aus dem Vergleich der hier offenbarten erfindungsgemäßen Beispiele mit nicht den erfindungsgemäßen Beispielen hervor.

Fluoreszierender Farbstoff

[0037] Die lichtstreuende Abdeckung aus Kunststoff enthält eine Basiseinfärbung, die bevorzugterweise aufgrund der Anwesenheit des Fluoreszenzfarbstoffs gegenüber einer Basiseinfärbung des Standes der Technik angepasst ist.

[0038] Die angepasste Basiseinfärbung mit dem zugeordneten fluoreszierenden Farbstoff bewirkt als Farbstoffmischung, dass die lichtstreuende Abdeckung bei der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten Leuchtdiode eine Reflexion (DIN 5036) aufweist, die mindestens 28, bevorzugt mindestens 30, besonders bevorzugt mindestens 35 % beträgt und zugleich um mindestens 50 % über dem Wert liegt, der mit einer (nicht angepassten) Basiseinfärbung ohne einen fluoreszierenden Farbstoff erreicht werden würde. Dadurch wirkt der Farbton wesentlich brillianter als mit einer Einfärbung gemäß der WO 03/052315 erreichbar ist. Insbesondere liegt bei einer erfindungsgemäßen lichtstreuenden Abdeckung der Farbort der Reflexion näher am Farbort der LED als bei einer entsprechenden Abdeckung des Standes der Technik.

[0039] Geeignete Fluoreszenzfarbstoffe sind insbesondere solche Fluoreszenzfarbstoffe, die fluoreszierendes Licht im Bereich der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten farbigen LEDs emittieren. Der erfindungsgemäße Effekt kann dabei mit überraschend geringen Einsatzmengen, z. B. mit 0,001 bis 0,01 Gew.-%, bezogen auf den Kunststoff der lichtstreuende Abdeckungen erzielt werden,

[0040] Geeignete Fluoreszenzfarbstoffe sind z. B. solche auf Perylenbasis bzw. Perylenderivate, z.B. unter dem Handelsnamen Lumogen® der BASF erhältliche Fluoreszenzfarbstoffe.

[0041] Für in der Basiseinfärbung gelb eingefärbte lichtstreuende Abdeckungen ist der Zusatz eines gelb fluoreszierenden Farbstoffs, bevorzugt eines gelb fluoreszierenden Perylen-Farbstoffs, insbesondere des Fluoreszenzfarbstoffs Lumogen® F Gelb 170 geeignet.

[0042] Für in der Basiseinfärbung rot eingefärbte lichtstreuende Abdeckungen ist der Zusatz eines rot fluoreszierenden Farbstoffs, bevorzugt eines rot fluoreszierenden Perylen-Farbstoffs, insbesondere der Fluoreszenzfarbstoff Lumogen® F Rot 305 oder Lumogen® F Rosa 285 geeignet.

[0043] Für in der Basiseinfärbung grün eingefärbte lichtstreuende Abdeckungen ist der Zusatz eines grün fluoreszierenden Farbstoffs, bevorzugt eines grün fluoreszierenden Perylen-Farbstoffs, insbesondere der Fluoreszenzfarbstoffe Lumogen® F Gelb 083 oder Lumogen® F Gelb 170 geeignet.

[0044] Für in der Basiseinfärbung blau eingefärbte lichtstreuende Abdeckungen ist der Zusatz eines blau fluoreszierenden Farbstoffs, bevorzugt eines blau fluoreszierenden Perylen-Farbstoffs, insbesondere der Fluoreszenzfarbstoffe Lumogen® F Violett 570 oder Lumogen® F Blue 650 geeignet.

[0045] Gegenüber der WO 03/052315 besteht der Hauptunterschied, dass die Reflexion bei der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten Leuchtdiode, bedingt durch die Farbmischung aus Basiseinfärbung und mindestens einem, der Basiseinfärbung zugeordneten fluoreszierenden Farbstoff, merklich erhöht ist. Überraschend ist, dass dies gelingt, ohne oder unter nur geringfügiger Veränderung der Werte für die Transmission oder des Farborts. Visuell betrachtet erscheint die erfindungsgemäß eingesetzte lichtstreuende Abdeckung gegenüber einer solchen gemäß der WO 03/052315 nochmals deutlich brillianter. Die Farbe als solche erscheint bei Betrachtung mit dem bloßen Auge praktisch unverändert.
Die somit erfindungsgemäß zugeordnete lichtstreuende Abdeckung aus Kunststoff weist bei der Wellenlänge des relativen Energiemaximums der Leuchtdiode bevorzugterweise eine Transmission (DIN 5036, s. Teile 1 und 3) von mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 35 %, bevorzugt mindestens 38 %, besonders bevorzugt mindestens 41 % und eine Reflexion (DIN 5036, Teile 1 und 3, Reflexion bzw. Remission) von mindestens 28 %, bevorzugt mindestens 40 %, besonders bevorzugt mindestens 50 % auf. Die Reflexion liegt vorteilhafterweise um mindestens 50 %, bevorzugt um mindestens 75 %, besonders bevorzugt mindestens um mindestens 100 % über dem Wert liegt, der mit einer entsprechenden Basiseinfärbung des Standes der Technik ohne fluoreszierenden Farbstoff erreicht werden würde.

[0046] Vorteilhafterweise liegt die Transmission einer erfindungsgemäßen lichtstreuenden Abdeckung höher als die einer entsprechenden lichtstreuenden Abdeckung des Standes der Technik (siehe Tabellen 4 und 5).
Bei einer erfindungsgemäß gelb eingefärbten lichtstreuenden Abdeckung steigt die Transmission im Vergleich um ca. 1 bis 2 %.
Bei einer erfindungsgemäß rot eingefärbten lichtstreuenden Abdeckung steigt die Transmission im Vergleich um ca. 30 bis 35 %.
Bei einer erfindungsgemäß grün eingefärbten lichtstreuenden Abdeckung steigt die Transmission im Vergleich um ca. 15 bis 25 %.
Bei einer erfindungsgemäß blau eingefärbten lichtstreuenden Abdeckung steigt die Transmission im Vergleich um ca. 7 bis 15 %.

[0047] Insbesondere kann die Transmission einer, einer gelben LED zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 % betragen. Die entsprechende Reflexion kann bei mindestens 28 %, bevorzugt mindestens 30 %, insbesondere bei mindestens 40 % liegen.

[0048] Insbesondere kann die Transmission einer, einer roten LED zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 45 % betragen. Die entsprechende Reflexion kann bei mindestens 28 %, bevorzugt mindestens 45 % liegen.

[0049] Insbesondere kann die Transmission einer, einer grünen LED zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 42 % betragen. Die entsprechende Reflexion kann bei mindestens 28 %, bevorzugt mindestens 30 %, insbesondere bei mindestens 40 % liegen.

[0050] Insbesondere kann die Transmission einer, einer blauen LED zugeordneten lichtstreuenden Abdeckung mindestens 40 %, bevorzugt mindestens 42 % betragen. Die entsprechende Reflexion kann bei mindestens 25 %, bevorzugt mindestens 30 % liegen.

[0051] Für den Fall, dass LEDs unterschiedlicher Farbe gleichzeitig verwendet werden, um Mischfarben zu erreichen, z. B. gelbe und grüne LEDs ergeben einen gelbgrünen Farbeindruck, soll die zugeordnete lichtstreuende Abdeckung aus Kunststoff zumindest bei der Wellenlänge des relativen Energiemaximums einer der verwendeten Leuchtdioden, also z. B. der gelben oder der grünen LED, die oben geforderten Reflexions-Werte und bevorzugterweise auch die oben angegebenen Transmissionswerte aufweisen.

[0052] Die zugeordnete lichtstreuende Abdeckung besteht aus einem Kunststoff, der ein Kunststoff ist, der im nicht eingefärbten Zustand und ohne Streumittel transparent ist, bzw. bevorzugterweise einen Transmissionsgrad (DIN 5036, s. Teile 1 und 3/ D65) von mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70, besonders bevorzugt von 75 bis 92 % aufweist. Mit Streumittel aber ohne Farbmittel kann der Transmissionsgrad günstigerweise mindestens 40 %, besonders bevorzugt mindestens 50 % betragen.

[0053] Geeignete Kunststoffe sind z. B. Polymethylmethacrylat-Kunststoff, schlagzäh modifiziertes Polymethylmethacrylat, Polycarbonat-Kunststoff, Polystyrol-Kunststoff, Styrol-Acryl-Nitril-Kunststoff, Polyethylentherephthalat-Kunststoff, glykolmodifizierten Polyethylentherephthalat-Kunststoff, Polyvinylchlorid-Kunststoff, transparente Polyolefin-Kunststoff, Acrylnitril-Butadien-Stryrol (ABS)-Kunststoff oder Mischungen (Blends) verschiedener thermoplastischer Kunststoffe.

[0054] Wegen ihrer hohen Witterungsbeständigkeit sind insbesondere für Außenanwendungen Polymethylmethacrylat-Kunststoffe aus gegossenem oder extrudiertem Polymethylmethacrylat, z. B. mit einem Methylmethacrylat-Anteil von 85 bis 100 Gew.-%, bevorzugt. Gegebenenfalls können bis 15 Gew.-% geeignete Comonomere wie z. B. Ester der Methacrylsäure (z. B. Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat), Ester der Acrylsäure (z. B. Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, Cyclohexylacrylat) oder Styrol und Styrolderivate, wie beispielsweise α-Methylstyrol oder p-Methylstyrol mit polymerisiert werden bzw. im Polymerisat enthalten sein.

[0055] Das Lichtstreuvermögen der Abdeckung kann, gemessen nach DIN 5036, bevorzugt einen Wert von mindestens 0,5, besonders bevorzugt von mindestens 0,6, insbesondere mindestens 0,7 aufweisen. Je besser das Lichtstreuvermögen, umso geringere Abstände LEDs von der Abdeckung und damit verbundene Bautiefen der Vorrichtung können realisiert werden.

Lichtstreumittel

[0056] Als Lichtstreumittel können z. B. BaSO₄, Polystyrol oder Lichtstreuperlen aus einem vernetzten Kunststoff eingesetzt werden.

[0057] BaSO₄ oder Polystyrol sind bevorzugt und werden bevorzugt in einer Menge von 1,5 bis 2,5 Gew.-% in den Kunststoff eingebracht.

[0058] Lichtstreuperlen aus einem vernetzten Kunststoff werden bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% in den Kunststoff eingebracht.

[0059] Die Anforderung nach einer hohen Transmission bei hoher Lichtstreuung ist eine schwierig zu realisierende Anforderung. Ein hohes Streuvermögen wird durch Titandioxid erreicht. Da dieses Farbmittel aber einen großen Teil des Lichtes reflektiert, werden nur geringe Lichtdurchlässigkeiten möglich. Günstiger sind farblose Streupigmente, die im Brechungsindex bis etwa 0,2 vom Brechungsindex des Acrylglases abweichen. Geeignet sind zum Beispiel Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Aluminiumtrihydroxid, Magnesiumhydroxid, Bariumsulfat usw.
Ebenso können Polymere, die im geeigneten Brechungsindexbereich liegen, eingesetzt werden. Zum Beispiel kann im Monomeren Methylmethacrylat Polystyrol gelöst werden, das dann während der Polymerisation ausfällt und zu einem Material mit guter Lichtstreuung führt. Es können aber auch vernetzte Polymerteilchen hinzugefügt werden, z.B. Polymerperlen aus vernetztem Polystyrol oder vernetzte Copolymere aus Methylmethacrylat mit Phenyl(meth)acrylat oder Benzyl(meth)acrylat.

Herstellung eingefärbter lichtstreuende Abdeckung aus Kunststoff

[0060] Streumittel und Farbmittel können dem Kunststoff bei der Herstellung durch Polymerisation im polymerisierbaren Gemisch (Gussherstellung) oder während thermoplastischer Verarbeitung des Polymers im Schmelzezustand, z. B. mittels Extrusion oder Spritzguß, in an sich bekannter Weise zugesetzt bzw. eingearbeitet werden. Neben der Plattenform können auch beliebige Profile, wie Rohre, Stäbe usw. gefertigt werden.

[0061] Auf diese Weise können z. B. Kunststoffplatten, z. B. mit einer Dicke von z. B. 0,5 bis 10, bevorzugt 1 bis 5 mm erhalten werden, die als Abdeckungen für erfindungsgemäße beleuchtbare Vorrichtungen mit rechteckigen Kästen, Rahmen oder Halterung verwendet werden können. Entsprechende Stücke können je nach Bedarf auch durch Schneiden, Fräsen, Sägen oder sonstige Bearbeitung in praktisch beliebige Formen überführt und angepasst werden.

Farbmittel für die Basiseinfärbung

[0062] Als nicht fluoreszierende Farbmittel für die Basiseinfärbung eignen sich für die Zwecke der Erfindung bevorzugt nicht fluoreszierende organische Farbmittel, da diese sowohl im Auflicht wie im Durchlicht hohe Brillanz und Leuchtkraft besitzen. Um das Acrylglas gegen die Einflüsse von Licht- und Wetter zu schützen, können noch Lichtschutzmittel, UV-Absorber, Antioxidantien usw. hinzugefügt werden.

[0063] Als Farbmittel kommen in Kunststoff insbesondere nicht fluoreszierende lösliche Farbstoffe oder nicht fluoreszierende organische Pigmente aber auch weniger bevorzugt unlösliche anorganische Farbpigmente in Frage. Zu nennen sind beispielhaft:

Für gelbe Einfärbungen: Pyrazolon-Gelb oder Perinon Orange bzw. Mischungen daraus.

Für rote Einfärbungen: Mischungen aus Pyrazolon-Gelb oder Antrachinonrot oder Naphtol AS oder DPP-Rot bzw. Mischungen daraus.

Für grüne Einfärbungen: Cu-Phtalocyanin-Grün oder Pyrazolon-Gelb bzw. Mischungen daraus.

Für blaue Einfärbungen: Anthrachinon-Blau oder Ultramarin-Blau bzw. Mischungen daraus.

Normfarbtafel

[0064] Die Normfarbtafel nach DIN 5033 ist dem Fachmann bestens bekannt. Die Normfarbtafel nach DIN 5033 gestattet es, die Farben von Lichtquellen und von Körperfarben (z. B. für Aufstriche, Lichtfilter usw.) eindeutig ihrer Farbart nach einzuordnen.

[0065] Die Einordnung setzt eine Messung der der Normfarbwertanteile x, y voraus; die Koordinaten bestimmen somit den Farbort einer Farbart eindeutig (z. B. rot, grün, gelb oder blau oder Farbmischungen). Entsprechende Farbmessungen können mit handelsüblichen Farbmessgeräten ausgeführt werden. Derartige Farbmessgeräte gestatten in der Regel eine berührungslose Messung von Lichtquellen und Objektfarben. Geeignet ist z. B. das Farbmessgerät Chroma-Meter® CS-1 00 von Minolta oder aber auch entsprechende Geräte anderer Hersteller.

[0066] Die Normfarbtafel stellt eine Schuhsohlen-artige Fläche in einem x-, y-Koorrdinaten-System dar. Jeder Punkt auf dieser Schuhsohlen-artigen Fläche der Farbtafel repräsentiert eindeutig eine Farbart. Farben gleicher Farbart weisen den gleichen Farbort mit identischen x- und y-Koordinaten auf und können sich nur durch ihre Helligkeit unterscheiden.

[0067] Im mittleren Bereich der Normfarbtafel liegt der so genannte Unbuntpunkt bei den Koordinaten x = 0,33 und y = 0,33. Der Unbuntpunkt stellt je nach Helligkeit Weiß, Grau bis Schwarz dar. Zwischen dem Unbuntpunkt und der Randkurve der Schuhsohlen-artigen Fläche der Normfarbtafel liegen alle anderen (bunten) Farbarten. Die vom Unbuntpunkt ausgehenden Strahlen enthalten jeweils die Farben gleichen Farbtons in zunehmender Sättigung bzw. zunehmende Brillianz, also von blass bis gesättigt bzw. brilliant. Auf dieser Regel ist die Normfarbtafel aufgebaut.

[0068] Die Randkurve der Schuhsohlen-artigen Fläche der Normfarbtafel setzt sich zusammen aus dem Spektralfarbenzug und der so genannten Purpurlinie. Je weiter sich eine Farbart, definiert durch ihre x-, y-Koordinaten, am Rande der Schuhsohlen-artigen Fläche der Normfarbtafel befindet, desto brillianter erscheint sie. Beispielsweise stehen die Koordinaten x = 0,02, y = 0,7 für ein brilliantes Grün; die Koordinaten x = 0,7, y = 0,26 stehen für ein brillantes Rot; die Koordinaten x = 0,18, y = 0,02 stehen für ein brillantes Blau.

Farborte

[0069] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass je näher der Farbort der Reflexion der eingefärbten Abdeckung am Farbort der LED liegen, die Übereinstimmung des Farbeindrucks bei Auflicht und bei Durchleuchtung umso besser sein sollte. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Übereinstimmung einer Einfärbung mit einem vorgegebenen LED-Farbort praktisch nur näherungsweise realisierbar ist. Im allgemeinen können Abweichungen, die auf oder nahe der Geraden liegen, die durch den Unbuntpunkt (x/y = 0,33/0,33) und den Farbort der LED verläuft, eher toleriert werden als Abweichungen, die zwar gleich groß sind, aber weiter abseits von der beschriebenen Geraden entfernt liegen.

[0070] Es ist anzustreben, daß die Farborte möglichst am Rande der Farbnormtafel (s. z. B. DIN 5033 oder entsprechende Standard-Literatur) lokalisiert sind, da die farbliche Brillianz hier am höchstens ist. Dies ergibt sich auch dadurch, daß die Farborte der LEDs aufgrund des monochromatischen Lichts ebenfalls am Rand oder nahe am Rand der Normfarbtafel liegen.

[0071] In vielen Fällen können entsprechende Einfärbungen nicht mit einem Farbmittel allein erreicht werden. Bei Mischungen ist darauf zu achten, daß die Einzelkomponenten nicht zu weit auf der Farbnormtafel voneinander entfernt liegen, da der Mischfarbton dann eine zu geringe Brillianz aufweisen kann.

[0072] Bezogen auf die Normfarbtafel (s. z. B. DIN 5033 oder entsprechende Standard-Literatur) und die Farborte der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung und dem Farbort der verwendeten LED bzw. LEDs, verhalten sich die Beträge der Differenz des x-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem x-Wert der LED und der Betrag der Differenz des y-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem y-Wert der LED sich alternativ wie folgt (s. dazu Beispiel 6):

a) für blaue LED-Beleuchtung: x kleiner 0,03 / y kleiner 0,05

b) für grüne LED-Beleuchtung: x kleiner 0,05 / y kleiner 0,08

c) für gelbe LED-Beleuchtung: x kleiner 0,0025/ y kleiner 0,02

d) für rote LED-Beleuchtung: x kleiner 0,03 / y kleiner 0,003

[0073] Die Messung des Farborts der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung erfolgt, indem die lichtstreuende Abdeckung vor einem weißen Hintergrund (z. B. ein weiß lackierter Kasten, siehe die Beispiele) mit einer Tageslichtlampe mit 150 W (D65 nach DIN 6173, Güteklasse 1, z.B. von Siemens) in einem Abstand von 60cm von oben beleuchtet wird und die Farbmessung aus 100 cm Abstand ebenfalls von oben ausgeführt wird. Zur Messung von Farborten stehen dem Fachmann handelsübliche Messgeräte zur Verfügung. Die Farbmessung kann z. B. mit dem Farbmessgerät Chroma-Meter CS-100 von Minolta ausgeführt werden. Der Farbort der LED kann z. B. aus ihrem Emissionsspektrum errechnet werden oder ist aus Herstellerangaben bekannt.

Vorrichtung für gelb (bzw. gelb-grüne) Beleuchtung

[0074] Die verwendeten LEDs können z. B. ein gelbes (bzw. gelb-grünes) Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,5/0,5) +/- 0,02 aufweisen.

[0075] Der Kunststoff der Abdeckung kann in diesem Fall eine Basiseinfärbung aus einem Gemisch aus 0,075 bis 0,09, bevorzugt 0,081 bis 0,084 Gew.-% Pyrazolon-Gelb und 0,002 bis 0,004, bevorzugt 0,0028 bis 0,0032 Gew.-% Perinon Orange aufweisen. Zusätzlich ist ein Fluoreszenzfarbstoff, bevorzugt ein Fluoreszenzfarbstoff auf Perylenbasis, besonders bevorzugt der Fluoreszenzfarbstoff Lumogen® F Gelb 170 (BASF), vorzugsweise in einer Konzentration von 0,005 bis 0,015 Gew.-%, enthalten sein.

[0076] Es ist günstig, diese Einfärbung mit BaSO₄ als Streumittel in einer Menge von 1,5 bis 2,5 Gew.-% zu kombinieren.

Vorrichtung für rote Beleuchtung

[0077] Die verwendeten LEDs können z. B. rotes Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,67/0,33) +/- 0,02 aufweisen.

[0078] Der Kunststoff der Abdeckung kann in diesem Fall eine Basiseinfärbung aus 0,2 bis 0,3, bevorzugt 0,22 bis 0,28 Gew.-% Pyrazolon-Gelb aufweisen. Zusätzlich ist ein Fluoreszenzfarbstoff, bevorzugt ein Fluoreszenzfarbstoff auf Perylenbasis, besonders bevorzugt der Fluoreszenzfarbstoff Lumogen® F Rot 305 (BASF), vorzugsweise in einer Konzentration von 0,0025 bis 0,0075 Gew.-%, enthalten sein.

[0079] Es ist günstig, diese Einfärbung mit Polystyrol als Streumittel in einer Menge von 1,5 bis 2,5 Gew.-% zu kombinieren.

Vorrichtung für grüne Beleuchtung

[0080] Die verwendeten LEDs können z. B. ein grünes Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,16/0,73) +/- 0,02 aufweisen.

[0081] Der Kunststoff der Abdeckung kann in diesem Fall eine Basiseinfärbung aus 0,03 bis 0,05, bevorzugt 0,035 bis 0,045 Gew.-% Cu-Phtalocyanin-Grün aufweisen. Zusätzlich kann ein Fluoreszenzfarbstoff, bevorzugt ein Fluoreszenzfarbstoff auf Perylenbasis, besonders bevorzugt der Fluoreszenzfarbstoff Fluoreszenzfarbstoff Lumogen® F Gelb 083 (BASF), vorzugsweise in einer Konzentration von 0,01 bis 0,03 Gew.-%, enthalten sein.

[0082] Es ist günstig diese Einfärbung mit BaSO₄ oder Polystyrol als Streumittel in einer Menge von 1,5 bis 2,5 Gew.-% zu kombinieren.

Vorrichtung für blaue Beleuchtung

[0083] Die verwendeten LEDs können z. B. ein blaues Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,14/0,06) +/- 0,02 aufweisen.

[0084] Der Kunststoff der Abdeckung kann auch mit 0,005 bis 0,015, bevorzugt 0,007 bis 0,012 Gew.-% Anthrachinon-Blau eingefärbt sein. Zusätzlich ist ein Fluoreszenzfarbstoff, bevorzugt ein Fluoreszenzfarbstoff auf Perylenbasis, besonders bevorzugt der Fluoreszenzfarbstoff Fluoreszenzfarbstoff Lumogen® F Violett 570 (BASF), vorzugsweise in einer Konzentration von 0,05 bis 0,15 Gew.-%, enthalten sein.

[0085] Es ist günstig, diese Einfärbung mit Polystyrol als Streumittel in einer Menge von 1,5 bis 2,5 Gew.-% zu kombinieren.

Zusatz von TiO₂

[0086] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Kunststoff der Abdeckung zusätzlich TiO₂ in einer Konzentration von 0,001 bis 0,05 Gew.-%. Dadurch kann nochmals eine Erhöhung des Reflexionswerts um etwa 2 bis 10 % erreicht werden. Bei visueller Betrachtung mit dem bloßen Auge erscheint die Brillianz der Einfärbung nochmals durchaus merklich erhöht.

Verwendungen

[0087] In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die beschriebenen streumittelhaltigen, eingefärbten Kunststoffelemente als Abdeckung als auch farbige LEDs als Lichtquelle verwendet.

Leuchtdichten

[0088] Die Leuchtdichten Y in Cd/m² im Auflicht gemessen (s. Beispiel 6) liegen bei erfindungsgemäß farblich eingestellten lichtstreuenden Abdeckungen:

Bei Abdeckungen für blaue LED-Beleuchtung größer/gleich 12,5 Cd/m²,

bei Abdeckungen für grüne LED-Beleuchtung größer/gleich 30, bevorzugt größer/gleich 40 besonders bevorzugt größer/gleich 50 Cd/m²,

bei Abdeckungen für gelbe LED-Beleuchtung größer/gleich 100, bevorzugt größer/gleich 110 besonders bevorzugt größer/gleich 120 Cd/m²,

bei Abdeckungen für rote LED-Beleuchtung größer/gleich 25, bevorzugt größer/gleich 30 besonders bevorzugt größer/gleich 40 Cd/m².

[0089] Die Messung der Leuchtdichte Y in Cd/m² der lichtstreuenden Abdeckung erfolgt, indem die lichtstreuende Abdeckung vor einem weißen Hintergrund (z. B. ein weiß lackierter Kasten, siehe die Beispiele) mit einer Tageslichtlampe mit 150 W (D65 nach DIN 6173, Güteklasse 1, z.B. von Siemens) in einem Abstand von 60cm von oben beleuchtet wird und die Leuchtdichte-Messung aus 100 cm Abstand ebenfalls von oben ausgeführt wird. Zur Messung von Leuchtdichten stehen dem Fachmann handelsübliche Messgeräte zur Verfügung. Die Leuchtdichte-Messung kann z. B. mit dem Farbmessgerät Chroma-Meter CS-100 von Minolta ausgeführt werden, das Farborte und Leuchtdichten misst.

Remissionsmessung/Transmissionsmessung

[0090] Die Remissionsmessung kann z. B. unter Bestimmung der gemischten Reflexion erfolgen, d.h. die Anteile der gerichteten Reflexion und der gestreuten Reflexion werden erfasst (DIN 5036, Teil 1 Punkt 6).
Die Transmissionsmessung z. B. kann unter Bestimmung der gemischten Transmission erfolgen, d.h. die Anteile der gerichteten Transmission und der gestreuten Transmission werden erfasst (DIN 5036, Teil 1 Punkt 7).
Die dabei gewählte Anordnung der Messgeometrie ist bevorzugt gerichtet /halbräumlich (DIN 5036, Teil 3, Punkt 2 oder 3 und Tab.1)
Der Aufbau der Messanordnung (Zweistrahl-Messgerät mit Ulbrichtscher Kugel) erfolgt bevorzugt nach DIN EN ISO 13468-2 und DIN 5036, Teil 3, Punkt. 4)

Streuwert

[0091] Die Messung des Streuwertes erfolgt bevorzugt unter Bestimmung der Leuchtdichte bei verschiedenen Winkeln (DIN 5036, Teil 1, Punkt 5.1)
Der Messaufbau kann z. B. nach ASTM E 2387-05 erfolgen.

[0092] Bei einer spektralen Messung ist das Messergebnis praktisch unabhängig von der Wahl der Lichtquelle. Diese soll jedoch so beschaffen sein, dass im gewünschten Wellenlängenbereich (i. d. Regel im gesamten sichtbaren Bereich zwischen 380nm und 780nm) Licht ausgesendet wird.

Messungen durch den Fachmann

[0093] Einem Fachmann sind die in der Erfindung genannten Messgrößen, Messmethoden und einschlägigen Normen bestens bekannt. Er kann aufgrund seines Fachwissens geeignete Bedingungen und Anordnungen für alle notwendigen Messungen auswählen. Der Fachmann kann im Einzelfall gegebenenfalls Anpassungen an die Anforderungen der zu messenden Proben vornehmen oder vorgegebene Messbedingungen sinnvoll modifizieren. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass im Einzelfall mehrere Messmethoden oder Modifikationen von Messmethoden zur Feststellung der im Rahmen der Erfindung genannten Messgrößen gleichermaßen geeignet sind. Der Fachmann gelangt aufgrund seines Fachwissens und anhand der hier offenbarten Angaben und Hinweise selbstständig zu verlässlichen und reproduzierbaren Messergebnissen im Sinne der vorliegenden Erfindung.

BEISPIELE

Beispiel 1

Lichtstreuenden Abdeckung mit den erfindungsgemäßen Einfärbungen Rot 1,

Gelb 1, Blau 1 und Grün 1

[0094] In 1000 Teilen präpolymerem Metylmethacrylat-Sirup (Viskosität ca. 1000 cP) werden
1 Teil 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst.
In diesen Ansatz gibt man eine Farbpaste bestehend aus
3 Teilen eines löslichen Polymethylmethacrylatharzes,
20 Teilen Bariumsulfat und den Farbmitteln nach Tabelle 1, die in
30 Teilen Methylmethacrylat mit einem schnelllaufenden Dispergator
(Rotor/Stator-Prinzip) dispergiert wird, hinzu.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine mit 3mm dicken Schnur distanzierten Silikatglaskammer gefüllt und im Wasserbad bei 45°C etwa 16 Stunden lang polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 115°C für etwa 4 Stunden.

Farbmittel siehe Tabelle 1

Beispiel 2

Lichtstreuenden Abdeckung mit den erfindungsgemäßen Einfärbungen Rot 2,

Gelb 2, Blau 2 und Grün 2

[0095] Herstellung wie in Beispiel 1, aber mit den Farbmitteln gemäß Tabelle 2

Vergleichsbeispiele

Lichtstreuenden Abdeckung mit den nicht erfindungsgemäßen Einfärbungen Rot 3, Gelb 3, Blau 3 und Grün 3

[0096] Herstellung wie in Beispiel 1, aber mit den Farbmitteln gemäß Tabelle 3

Tabelle 1

Farbe	Cu-Phthalo cyaningrün	Pyrazolon gelb	Anthrachinon blau	Perinon orange	Lumogen
Rot 1	----	0,25	----	----	0,005 F Rot 305
Grün 1	0,04	----	----	----	0,020 F Gelb 083
Blau 1	----	----	0,01	----	0,100 F Violett 570
Gelb 1	----	0,0825	----	0,003	0,010 F Gelb 170

Angaben in Gew.%

Tabelle 2

Farbe	Cu-Phthalo cyaningrün	Pyrazolon gelb	Anthrachinon blau	Perinon orange	Titandioxid	Lumogen
Rot 2	----	0,25	----	----	0,0075	0,005 F Rot 305
Grün 2	0,04	----	----	----	0,0075	0,020 F Gelb 083
Blau 2	----	----	0,01	----	0,0075	0,100 F Violett 570
Gelb 2	----	0,0825	----	0,003	0,0075	0,010 F Gelb 170

Angaben in Gew.%

Tabelle 3 (Vergleichsbeispiele)

Farbe	Cu-Phthalo cyaningrün	Pyrazolon gelb	Anthrachinon blau	Perinon orange	Anthrachinon violett	Anthrachinon rot
Rot 3	----	0,1500	----	----	----	0,0200
Gelb 3	----	0,0825	----	0,003	----	----
Grün 3	0,0200	0,0400	----	---	----	----
Blau 3	----	----	0,0100	----	----	----

Angaben: in Gew.%

Beispiele 4 (erfindungsgemäß) und 5 (Vergleichsbeispiel)

Farbmessungen und Leuchtdichten

[0097] In einem weißlackierten, oben offenen Blechkasten der Maße 90 x 470 mm und 100mm Höhe sind am Innenboden jeweils 32 Leuchtdioden, z.B. von OSRAM (8 Module a'4 LED's) angebracht (Es gibt von vielen Herstellern Standard-LED's, die zueinander einen vergleichbaren Farbton haben). Mit einem Netzteil wird bei einer Betriebsspannung von 10V der zulässige Betriebsstrom von je nach Type zwischen 320 - 400mA eingestellt.
Die oben beschriebenen Muster werden auf diesen Kasten aufgelegt und farblich beurteilt. Die Auflichtprüfung (Tagwirkung) erfolgt durch Beleuchtung mit einer Tageslichtlampe mit 150 W (D65 nach DIN 6173, Güteklasse 1, z.B. von Siemens) in einem Abstand von ca. 60cm von oben. Die LED's sind dabei abgeschaltet. Die Durchlichtprüfung erfolgt in einem abgedunkelten Raum bei eingeschalteten LED's nach obiger Betriebsangabe. Die Farbmessungen werden mit dem Farbmessgerät Chroma-Meter CS-100 von Minolta durchgeführt. Dieses Gerät lässt berührungslose Messungen von Lichtquellen und Objektfarben zu. Der Abstand Probe/Gerät beträgt 1 m. Die Leuchtdichte Y in Cd/m² wird dabei auch mit diesem Gerät gemessen.

[0098] Die Ergebnisse der Farbmessungen und Leuchtdichten bei LED Hinterleuchtung (Farborte der Transmission) der lichtstreuenden Abdeckungen gemäß den Beispielen 1 und 2 sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 5 zeigt zum Vergleich entsprechende Farbmessungen und Leuchtdichten von den Vergleichsversuchen aus Beispiel 3.

Beispiel 4

[0099] 

Tabelle 4 (erfindungsgemäße Einfärbungen der Beispiele 1 und 2)

Farbe	LEDλmax in nm	Transmission bei LEDλmax	Reflexion bei LEDλmax	Y in Cd/m2	x	y
Gelb 1	590	64%	40%	130	0,550	0,449
Gelb 2	590	63%	46%	133	0,550	0,448
Rot 1	620	80%	56%	165	0,687	0,312
Rot 2	620	79%	63%	162	0,687	0,312
Grün 1	520	66%	46%	38,8	0,143	0,780
Grün 2	520	61%	52%	36,1	0,143	0,782
Blau 1	440	56%	36%	6,32	0,138	0,046
Blau 2	440	52%	41%	6,34	0,138	0,045

Beispiel 5

[0100] 

Tabelle 5 (nicht erfindungsgemäße Einfärbungen s. Beispiel 3)

Farbe	LEDλmax in nm	Transmission bei LEDλmax	Reflexion bei LEDλmax	Y in Cd/m2	x	y
Gelb 3	590	62%	26%	127	0,545	0,453
Rot 3	620	48%	23%	165	0,684	0,315
Grün 3	520	43%	19%	36,3	0,143	0,782
Blau 3	440	43%	21%	6,34	0,138	0,045

[0101] Die Ergebnisse (Tab. 4) zeigen, dass mit den nach obiger Vorgehensweise hergestellten farbigen Acrylgläsern, gegenüber den Einfärbungen, die dem Stand der Technik entsprechen (Tab. 5), bei LED-Hinterleuchtung (Nachtwirkung) im Farbort der Transmission nur unwesentlich voneinander abweichen. Die Lichtstreuung ist so gut, dass bei einem Abstand von nur 40mm zur LED, eine gleichmäßige Ausleuchtung erreicht wird.

[0102] Werden die Farbkoordinaten nach Tab.4 in die Normfarbtafel (s. z. B. DIN 5033 oder entsprechende Standard-Literatur) eingetragen, ist ersichtlich, dass die Werte (und damit die Farbtöne) in den von der Erfindung geforderten Grenzen nahe der Linie der farbtongleichen Wellenlänge (Linie zwischen Unbuntpunkt und Farbort der jeweiligen LED-Farbe) liegen. Bei der visuellen Prüfung ist die gute Übereinstimmung des Farbtones bei Auf- und Durchlicht erkennbar.

[0103] Nach Fig. 1/2 für grüne LEDs ist zu erkennen, dass bei 520nm (Energiemaximum für grüne LEDs) die Reflexion der Einfärbung Grün 1 und Grün 2 deutlich über dem Wert für den Vergleichsversuch ohne fluoreszenzfarbstoff (Grün 3) liegen. Die Reflexionswerte liegen in diesen Bereichen deutlich über den geforderten 28% und um mehr als 50% über dem Wert für den Vergleichsversuch Grün 3.

[0104] Die Ergebnisse der Farbmessungen und Leuchtdichten bei Auflicht (Farborte der Reflexion bzw. Remission) der lichtstreuenden Abdeckungen gemäß den Beispielen 1 und 2 sind in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 7 zeigt zum Vergleich entsprechende Farbmessungen und Leuchtdichten von den Vergleichsversuchen aus Beispiel 3.

[0105] Die Ergebnisse der Leuchtdichten Y in Cd/m² (Tab. 6) zeigen, dass mit den nach obiger Vorgehensweise hergestellten farbigen Acrylgläsern, gegenüber den Einfärbungen, die dem Stand der Technik entsprechen (Tab. 7), deutlich höhere Brillanzen im Auflicht (Tagwirkung) erreicht werden.

Beispiel 6

[0106] 

Tabelle 6 (erfindungsgemäße Einfärbungen der Beispiele 1 und 2)

Farbe	Y in Cd/m2	x	y	Betrag x LED- x Probe	Betrag y LED- y Probe
LED Blau	----	0,14	0,06
Blau 1	12,6	0,168	0,107	0,028	0,047
Blau 2	13,1	0,166	0,105	0,026	0,045
LED Grün	---	0,16	0,73
Grün 1	59,3	0,194	0,661	0,034	0,069
Grün 2	62,3	0,19	0,673	0,030	0,057
LED Gelb	---	0,5	0,5
Gelb 1	123	0,498	0,485	0,002	0,015
Gelb 2	126	0,499	0,485	0,001	0,015
LED Rot	---	0,67	0,33
Rot 1	41,8	0,655	0,328	0,015	0,002
Rot 2	43,1	0,66	0,329	0,010	0,001

Beispiel 7

[0107] 

Tabelle 7 (nicht erfindungsgemäße Einfärbungen s. Beispiel 3)

Farbe	Y in Cd/m2	x	y	Betrag x LED- x Probe	Betrag y LED- y Probe
LED Blau	---	0,14	0,06
Blau 3	12,1	0,176	0,128	0,036	0,068
LED Grün	---	0,16	0,73
Grün 3	28	0,221	0,628	0,061	0,102
LED Gelb	---	0,5	0,5
Gelb 3	97,5	0,497	0,485	0,003	0,015
LED Rot	---	0,67	0,33
Rot 3	23,7	0,636	0,327	0,034	0,003

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Beleuchtung mit blauen, grünen, gelben oder roten Leuchtdioden (LEDs), enthaltend eine oder mehrere farbige LEDs und eine der LED Farbe zugeordnete, lichtstreuende Abdeckung aus eingefärbtem Kunststoff, die eine Basiseinfärbung mittels eines oder mehrerer nicht fluoreszierender Farbstoffe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die lichtstreuende Abdeckung zusätzlich zur Basiseinfärbung mindestens einen der Basiseinfärbung farblich zugeordneten fluoreszierenden Farbstoff enthält, wobei die Farbstoffmischung so eingestellt ist, dass die lichtstreuende Abdeckung bei der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten LED bzw. LEDs eine Reflexion von mindestens 28 % aufweist, wobei, bezogen auf die Normfarbtafel und die Farborte der Reflexion der lichtstreuenden Abdeckung und den Farbort der verwendeten LED bzw. LEDs, der Betrag der Differenz des x-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem x-Wert der LED und der Betrag der Differenz des y-Wertes der lichtstreuenden Abdeckung mit dem y-Wert der LED sich alternativ wie folgt verhält:

a) für blaue LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,03 / Betrag y kleiner 0,05

b) für grüne LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,05 / Betrag y kleiner 0,08

c) für gelbe LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,0025 / Betrag y kleiner 0,02

d) für rote LED-Beleuchtung: Betrag x kleiner 0,03 / Betrag y kleiner 0,003

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein fluoreszierenden Farbstoff enthalten ist, der Licht im Bereich der Wellenlänge des Energiemaximums der verwendeten farbigen LEDs emittiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein fluoreszierender Farbstoff enthalten ist, der ein Perylen-Derivat ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs und die lichtstreuende Abdeckung einander in einem Abstand von 3 bis 12 cm zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Abdeckung aus einem gegossenem oder extrudierten Polymethylmethacrylat-Kunststoff besteht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der Abdeckung ein Lichtstreuvermögen gemessen nach DIN 5036 von mindestens 0,5 aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtstreumittel BaSO₄, Polystyrol oder Lichtstreuperlen aus einem vernetztem Kunststoff enthalten sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtstreumittel BaSO₄ oder Polystyrol in einer Menge von 1,5 bis 2,5 Gew.-% enthalten sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die LEDs in einem Kasten oder Rahmen befinden, der von der lichtstreuenden Abdeckung abgedeckt wird.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Farborte der Transmission und der Remission der eingefärbten Abdeckung aus Kunststoff bezogen auf die Normfarbtafel in einem Bereich liegen, der bezogen auf eine Gerade, die durch den Unbuntpunkt (x/y = 0,33/0,33) und den Farbort der LED verläuft, nicht mehr als 0,2 x/y-Einheiten vom Farbort der LED in Richtung der Geraden und nicht mehr als 0,05 x/y-Einheiten rechtwinklig zu beiden Seiten der Geraden entfernt liegen.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs gelbes Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,5/0,5) +/- 0,02 aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs rotes Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,67/0,33) +/- 0,02 aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs grünes Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,16/0,73) +/- 0,02 aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs blaues Licht abstrahlen und einen Farbort im Bereich der Koordinaten x/y = (0,14/0,06) +/- 0,02 aufweisen.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der Abdeckung zusätzlich TiO₂ in einer Konzentration von 0,001 bis 0,05 Gew.-% enthält.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Abdeckung eine Transmission von mindestens 20 % aufweist.

17. Verwendung eines streumittelhaltigen, eingefärbten Kunststoffelements als Abdeckung für eine beleuchtbare Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16.

18. Verwendung farbiger bzw. nahezu monochromatisches Licht aussendender LEDs als Lichtquelle in einer beleuchtbaren Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16.

Claims

1. Apparatus for illumination with blue, green, yellow or red light-emitting diodes (LEDs), comprising one or more coloured LEDs and a light-scattering cover associated with the LED colour and composed of coloured plastic and having a base colour derived from one or more non-fluorescent dyes, characterized in that
the light-scattering cover comprises, in addition to the base colour, at least one fluorescent dye associated in terms of colour with the base colour, where the dye mixture has been adjusted in such a way that the reflectance of the light-scattering cover is at least 28% at the wavelength of the energy maximum of the LED(s) used, where, based on the standard chromaticity diagram and on the colour loci of the reflected light from the light-scattering cover and on the colour locus of the LED(s) used, the following alternative relationship applies to the absolute value of the difference between the x value of the light-scattering cover and the x value of the LED and the absolute value of the difference between the y value of the light-scattering cover and the y value of the LED:

a) for blue LED illumination: absolute value for x smaller than 0.03/absolute value for y smaller than 0.05

b) for green LED illumination: absolute value for x smaller than 0.05/absolute value for y smaller than 0.08

c) for yellow LED illumination: absolute value for x smaller than 0.0025/absolute value for y smaller than 0.02

d) for red LED illumination: absolute value for x smaller than 0.03/absolute value for y smaller than 0.003.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that a fluorescent dye is present which emits light in the region of the wavelength of the energy maximum of the coloured LEDs used.

3. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that a fluorescent dye is present which is a perylene derivative.

4. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the separation between the LEDs and the light-scattering cover is from 3 to 12 cm.

5. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 4, characterized in that the light-scattering cover is composed of a cast or extruded polymethyl methacrylate plastic.

6. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 5, characterized in that the light-scattering coefficient, measured to DIN 5036, of the plastic of the cover is at least 0.5.

7. Apparatus according to Claim 6, characterized in that the light-scattering agent present comprises BaSO₄, polystyrene or light-scattering beads composed of a crosslinked plastic.

8. Apparatus according to Claim 7, characterized in that the light-scattering agent used comprises an amount of from 1.5 to 2.5% by weight of BaSO₄ or polystyrene.

9. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 8, characterized in that the location of the LEDs is in a box or frame which is covered by the light-scattering cover.

10. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 9, characterized in that the colour loci of the transmitted and the reflected light from the coloured cover composed of plastic, based on the standard chromaticity diagram, are in a region whose distance, based on a straight line which runs through the achromatic point (x/y = 0.33/0.33) and through the colour locus of the LED, is not more than 0.2 x/y units from the colour locus of the LED in the direction of the straight line and not more than 0.05 x/y units in the directions perpendicular to the two sides of the straight line.

11. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 10, characterized in that the LEDs emit yellow light and their colour locus is within the range of coordinates x/y = (0.5/0.5) +/- 0.02.

12. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 10, characterized in that the LEDs emit red light and their colour locus is within the range of coordinates x/y = (0.67/0.33) +/- 0.02.

13. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 10, characterized in that the LEDs emit green light and their colour locus is within the range of coordinates x/y = (0.16/0.73) +/- 0.02.

14. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 10, characterized in that the LEDs emit blue light and their colour locus is within the range of coordinates x/y = (0.14/0.06) +/- 0.02.

15. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 14, characterized in that the plastic of the cover also comprises TiO₂ at a concentration of from 0.001 to 0.05% by weight.

16. Apparatus according to one or more of Claims 1 to 15, characterized in that the transmittance of the light-scattering cover is at least 20%.

17. Use, as cover for an illuminable apparatus according to one or more of Claims 1 to 16, of a coloured plastics element comprising scattering agent.

18. Use, as light source in an illuminable apparatus according to one or more of Claims 1 to 16, of LEDs emitting coloured and, respectively, almost monochromatic light.

Revendications

1. Dispositif d'éclairage avec des diodes électroluminescentes (LED) bleues, vertes, jaunes ou rouges, contenant une ou plusieurs LED colorées et un cache associé à la couleur des LED, dispersant la lumière, en matériau synthétique coloré, qui présente une coloration de base réalisée au moyen d'un ou de plusieurs colorants non fluorescents, caractérisé en ce que le cache dispersant la lumière contient en plus de la coloration de base au moins un colorant fluorescent associé en ce qui concerne la couleur à la coloration de base, ce mélange de colorants étant réglé de manière telle que le cache dispersant la lumière présente une réflexion d'au moins 28% à la longueur d'onde du maximum d'énergie de la ou des LED utilisées, où, par rapport au tableau normalisé des couleurs et aux coordonnées de la couleur de la réflexion du cache dispersant de la lumière et la coordonnée de la couleur de la ou des LED utilisées, la valeur de la différence de la valeur x du cache dispersant de la lumière et de la valeur x de la LED et la valeur de la différence de la valeur y du cache dispersant de la lumière et de la valeur y de la LED se trouve alternativement dans le rapport suivant :

a) pour l'éclairage LED bleu : valeur x inférieure à 0,03/valeur y inférieure à 0,05

b) pour l'éclairage LED vert : valeur x inférieure à 0,05/valeur y inférieure à 0,08

c) pour l'éclairage LED jaune : valeur x inférieure à 0,0025/valeur y inférieure à 0,02

d) pour l'éclairage LED rouge : valeur x inférieure à 0,03/valeur y inférieure à 0,003

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient un colorant fluorescent, qui émet de la lumière dans la zone des longueurs d'onde du maximum d'énergie des LED colorées utilisées.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient un colorant fluorescent qui est un dérivé de pérylène.

4. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les LED et le cache dispersant la lumière sont disposés à une distance de 3 à 12 cm l'un de l'autre.

5. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cache dispersant la lumière est constitué par un matériau synthétique moulé ou extrudé en poly(méthacrylate de méthyle).

6. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau synthétique du cache présente un pouvoir de dispersion de la lumière, mesuré selon la norme DIN 5036, d'au moins 0,5.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que du BaSO₄, du polystyrène ou des billes de dispersion de la lumière en matériau synthétique réticulé sont contenus comme agents de dispersion de la lumière.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que du BaSO₄ ou du polystyrène sont contenus en une quantité de 1,5 à 2,5% en poids comme agents de dispersion de la lumière.

9. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les LED se trouvent dans un caisson ou un cadre qui est recouvert par le cache dispersant la lumière.

10. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les coordonnées de la couleur de la transmission et de la réémission du cache coloré en matériau synthétique, par rapport au tableau normalisé des couleurs, se trouvent dans une plage qui, par rapport à une droite qui passe dans le point de non coloration (x/y = 0,33/0,33) et la coordonnée de la couleur de la LED, ne se situent pas à plus de 0,2 unité x/y de la coordonnée de la couleur de la LED dans le sens de la droite et pas à plus de 0,05 unité x/y perpendiculairement aux deux côtés de la droite.

11. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les LED émettent une lumière jaune et présentent une coordonnée de la couleur dans la plage des coordonnées x/y = (0,5/0,5) +/- 0,02.

12. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les LED émettent une lumière rouge et présentent une coordonnée de la couleur dans la plage des coordonnées x/y = (0,67/0,33) +/- 0,02.

13. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les LED émettent une lumière verte et présentent une coordonnée de la couleur dans la plage des coordonnées x/y - (0,16/0,73) +/- 0,02.

14. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les LED émettent une lumière bleue et présentent une coordonnée de la couleur dans la plage des coordonnées x/y = (0,14/0,06) +/- 0,02.

15. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le matériau synthétique du cache contient en outre du TiO₂ en une concentration de 0,001 à 0,05% en poids.

16. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le cache dispersant la lumière présente une transmission d'au moins 20%.

17. Utilisation d'un élément en matériau synthétique coloré, contenant un dispersant, comme cache pour un dispositif pouvant éclairer selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 16.

18. Utilisation de LED émettant une lumière colorée ou, selon le cas, quasiment monochromatique comme source lumineuse dans un dispositif pouvant éclairer selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 16.

Zeichnung