[发明专利]侧面发射的光导体及其制造方法

说明书

本发明的目的是提供具有线形外观的光源，该光源具有柔性的光导体，该光导体具有包括高的光密度的均匀的光辐射。为此提出一种侧面发射的光导体，该光导体包括芯部(6)以及包围芯部(6)的透明的套罩物(5)，至少一个型芯(3)在该芯部中伸延，其中芯部(6)和套罩物(5)由透明的塑料成型，其中芯部(6)具有比套罩物(5)更高的折射率，并且其中型芯(3)构造成偏转光、尤其反射光和/或散射光的，以使在光导体中引导的光散射并且穿过套罩物(5)向外发出，其中型芯(3)的散射长度优选最高是型芯(3)的最大的横向尺寸的两倍。

技术领域

本发明一般地涉及光发射元件的技术领域。本发明特别涉及光导体在照明或显示装置中的应用。

背景技术

为了照明或显示目的，可期望的是使用线形的光源。作为这种光源可使用具有耦合在其上的侧面发射的光导体的光发射器。这种组件尤其在节省空间的结构以及高的鲁棒性方面优于由许多并排布置的小发射器(例如LED链)构成的组件。在这种链中，大量的构件会迅速导致单个发光二极管的故障，从而立即引起注意。

用于提供线形光源的另一方案是侧面发射的光导体。在该光导体中在一个或两个端部上连接光发射器，该光发射器将光耦入光导体中。在光导体中分布散射元件，该散射元件散射在光导体中传导的光。该光源提供非常均匀的照明。然而整个光流受到光发射器所提供的强度的限制。

即使光导体对于肉眼均匀地发光，在光导体非直线延伸时也有问题。如果使用由玻璃制造的光导体，该光导体在足够厚度的情况下通常不足够柔韧。虽然已知有由塑料制成的光导体，但是已知的方案具有仅仅小的光密度。此外在光导体弯曲时产生问题。如果光导体弯曲，例如在通过卡夹固定在底座上时会将散射的覆盖层剥下或通过弯曲在外部区域处伸长，进而更薄且在弯曲内部收缩，从而会出现褶皱。在此，在散射的包层和光导芯部之间会产生气隙，该气隙即使重新对准也会留下。该气隙此后导致光的局部地不同耦出以及导致不均匀的光强度。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有线形外观的光源，该光源具有柔性的光导体，该光导体具有均匀的、具有高的光密度的光辐射。该目的通过独立权利要求的主题实现。有利的实施方案在从属权利要求中给出。因此本发明提出一种侧面发射的光导体，该光导体包括芯部以及包围芯部的透明的套罩物，型芯在芯部中伸延，其中芯部和套罩物由透明的塑料成型，其中芯部具有比套罩物更高的折射率，并且其中型芯构造成偏转光、尤其反射光和/或散射光，以使在光导体中引导的光散射并且穿过套罩物向外发出。

在此，型芯的散射长度优选最高为两倍于、特别优选等于型芯的最大的横向尺寸。在型芯具有圆形横截面的优选情况下，通过型芯的直径给出最大的横向尺寸。作为另一示例，在椭圆形的型芯中最大的横向尺寸是沿着椭圆形的横截面的主轴的大小。散射长度规定为这样的长度，在该长度下通过散射使光的初始强度沿射入方向降低1/e倍。因此，在忽略吸收的情况下，对于在型芯的材料中沿着在x方向上的路段的散射长度ls和光强度I(x)适用的是I(x)＝I₀·exp{x/ls}，其中I₀表示在射到型芯上的初始的光强度。在材料的吸收可忽略不计的情况下，这由此代表了极限值，而在材料的吸收不可忽略不计的情况下，散射长度小于根据上式确定的散射长度。尤其对于金属材料来说吸收式不可忽略不计的，该金属材料在380nm至780nm的可见光范围内吸收强烈。为此，对于可忽略不计吸收的材料，可以近似地如上确定散射长度，前提是以此计算的值是过大的并且因此实际的散射长度是较小的。通过使散射长度最高特别优选地等于型芯的横向尺寸，在侧面观察光导体时，型芯看起来基本是不可看透，即在可见的光谱范围中基本上是不透明的。另一方面对于在芯部中传导的光，这意味着射到型芯上的光以很高的概率以及强度被散射，并且随后从光导体射出。由此该型芯在运行时看起来为明亮发光的线形元件。