专利名称：发光地板表面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光系统，其用于室内或室外应用的地板底部的 表面、墙壁的表面或建筑物的类似表面，特别地可行走或可驱动的表 面，其中该系统包括用于铺设该表面的层状和平面的基础地板材料(base floor material )。
背景技术：
已熟知用于室内或室外用途的发光系统，其布置于底部 (bottom)、墙壁或楼梯台阶表面上。提供这些照明系统以发出不同 颜色的光，这些照明系统通常包括外壳或盒子，在外壳或盒子中布置 如LED或OLED的光源。通过半透明 表面，可实现由光源所发 出的光的均匀且统一的发射光。一种发光系统公开于DE 101 28 689 Al中。这个系统可适用于地 板底部，其具有可行走或可驱动的表面，其中该系统的表面包括玻璃 屏。玻璃屏被实施为外壳的顶侧，而在外壳内集成光源和电源。这些 外壳被实施为壳体或盒子，其可被集成到底部或墙壁结构内。因此， 光的发射被限制到壳体或盒子的发射表面。令人遗憾的是，在底部的 整个表面内不能进行平面光发射。在文献WO 2006/131924 A2中公开了 一种发光系统，其包括嵌入 于波导材料中的多个发光源，该波导材料能够传播由所述发光源所产 生的光，使得光的至少一部分在波导材料内漫射并且通过发射表面出 射。这种发光系统可适用于液晶显示器，便携式计算机系统，计算机 监视器，个人数字助理、蜂窝通信系统或电视系统。发光系统包括一 个或多个发光源，其被嵌入于波导材料内，该波导材料具有第一表面 和共面的第二表面，其中材料具有层状和平面延伸部分。所述系统需 要多个光源的层状和平面分布，必须向这些电源供应电力，其中发光 系统具有至少数毫米或厘米的厚度。因此，这种发光系统不适合于平 面和层状基础地板材料，不适用于在建筑物中所采用的用于室内或室 外用途的底部或墙壁。另一发光系统公开于文献DE 100 13 496 Al中。在这个文献中， 公开了一种以底部或墙壁覆盖物形状的发光系统，其具有陶瓷、木材、 油毡(linoleum)或塑料材料。这些表面被设计为瓦片，其中，可在 所述瓦片内采用插入元件。这些插入元件被实施为所述发光系统，其 经由波导纤维与光源连接。波导纤维布置于所述材料的所述瓦片与其 墙壁或底部之间，因此，可实现具有特定光学外观的图案，但令人遗 憾的是，不可能在底部或墙壁的整个表面内进行光的平面发射。发明内容因此，本发明的目的在于消除上文所述的缺点。特别地，本发明 的目的在于提供一种发光系统，其可被集成到底部、墙壁或类似表面 的平面覆盖物中，其在预先选定的区域中具有所希望颜色的光发射。这个目的通过如本发明的权利要求1所教导的发光系统来实现。 本发明的优选实施例由从属权利要求限定。结构用于传播光，光被耦^到所述结构中，其中所k结构具有发射表 面，该发射表面被布置成与所述基础地板材料的顶部表面共面用于发 射光。发光粒子可被集成到所述光导结构中以将光转换为几乎任何所 希望的颜色并通过散射来增强从所述光导结构输出的光的出射耦合。 光导结构适合在底部地板材料上至少微粒区域内分布彩色光或 白光，底部地板材料在基础地板或墙壁上层化。光能够在光导结构内 传播，其中光的至少一部分在光导结构内漫射且通过发射表面出射， 发射表面被布置成与所述基础地板材料的顶部表面的相对面共面。在 其优选实施例中，基础地板材料包括油毡材料，而光导结构可被胶合 到油毡材料上。所发明的系统的应用为在房间区域或室外区域利用光来进行装 饰照明或气氛营造。特别地，光导结构可与油毡材料组合地制造，其 中两种组合的材料可沉积于以单个底部覆盖物或铺设材料形状的地 板底部上，因为材料在其部署之前被胶合在一起。在选定区域通过发射表面发生光发射，其中甚至能在铺设板的离 散特定区域内发射。可通过在需要发光的区域中层压基础地板材料与 光导结构来实现在表面内的光的樣i粒发射(particulate emission)。因此，可在底部表面上应用不同的图案或标记。作为优选实施例，在所述发射表面上层化透明保护层以便获得该 系统的难去掉且耐磨的表面区域。保护层对于所发出的光是透明的， 且不会影响光发射。可通过涂刷或者喷涂来涂布该层或者该层可被实 施为箔，这种箔被胶合到发射表面上。透明保护层的顶部表面形成表 面区域，表面区域是可行走的或可驱动的且具有很难去掉且耐磨的表 面。因此，光导结构并未实施为底部系统的顶部材料，而是位于保护 层下方。根据另 一优选实施例，由至少一个边缘在横向中限制光导结构， 其中光由至少一个光源在所述边缘耦合到该结构中，该至少一个光源 邻近墙壁或护壁板布置。邻近所述墙壁或所述护壁板，布置支架单元， 该支架单元包含光源，其中光源通过光传导元件，通过光源与适应性 边缘之间的卡扣系统或者通过胶合连接到所述光导结构。利用这种系 统，光可经由边缘或边界耦合到光导结构中。这些边缘或边界邻近墙 壁或门的护壁板布置且是看不到的，因为它们可被布置于壁脚板(wash-board)后面。当发光系统部署于地板上时，包含光源的所述支架单元利用螺 钉、钉子或者通过胶合邻近护壁板(baseboard)安装，其中光源被 实施为LED、 OLED或灯泡。这些光源可发出不同颜色的光，诸如 白色或蓝色。在支架单元内，提供用于接收发光系统的接收结构，其 可接收所述光导结构。光导结构可在底部铺设板的边缘突出且可延伸 到支架单元内。光源与光导结构之间的连接可包括光传导元件，除了光耦合之 外，其也可具有机械耦合，其中也可采用卡扣耦合。被实施为LED 的光源可包含于光传导元件内以便提供所发出的光到该结构内的优 化入射耦合。同样，胶合也是可能的，其中胶材料相对于光源的发射 波长具有较高透明度。如果在光源与光导结构之间应用光传导元件，那么以选择性步骤 准时(punctual)执行光的入射耦合。如果需要层状光入射耦合，那 么LED的光必须在单独的光导结构内进行漫射，单独的光导结构沉 积于支架单元内。利用这种结构，光在其被耦合到光导结构内用于发 光之前就被均化，光导结构置于地板材料的顶部表面上。用于均化光的光传播结构具有与支架单元的延伸部分平行的延 伸部分。在此情况下，光到光导结构内的入射耦合通过整个表面上的 广泛胶合而实现。当光源邻近建筑物房间内的墙壁或护壁板布置时， 光源的电力供应被简化，且电力供应到发光结构区域内的传输不是至 关重要的。光源在支架单元内的布置仅应用于地板的一个边界，而光 入射耦合可在多于一个边界上发生，例如，在具有纵向延伸部分的地 板的左側和右側发生。有利地，光导结构包括纳米磷光体、量子点、用于光激发和光发 射的发光分子或发光离子，其中至少一个透明或半透明材料通过额外 层化而布置于所述发射表面上或者集成到所述光导结构的材料中。因 此，可由具有第二波长的发射表面来吸收并发射具有第一波长的光。如果由光源入射耦合的光具有蓝光波长(465 nm )或者近紫外线光波 长(395 nm)，那么光导结构的发射表面可用透明或半透明物质来涂 布，其发出可见光范围内的光。如果发光体材料应用于光导结构的材料内，那么这些发光体材料 必须具有在nm范围内很小的大小。这些纳米磷光体材料可被实施为 LaP04:Tb, YV04:Eu (10nm-300nm)或者实施为量子点如ZnS， CdSe (< 20 nm)。荧光分子可被实施为Eu-络合物，其中如路玛近(Lumo gen)材料的有机分子也同样是适用的。根据本发明的另一优选实施例，光导结构包括玻璃材料或者透明 合成材料，其中所述光导结构包括嵌入于所述光导结构中均匀且统一 的材料系统或者光纤或光传导元件的系统，其中所述光导结构覆盖整 个地板材料或者覆盖所述地板材料的离散区域。玻璃材料可为硅石玻 璃或者矿物玻璃，其中如果光导结构被实施为合成材料，那么如聚苯 乙烯(PS)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚碳酸酯(PC)或聚亚安酯(PU)的塑料材料也是合适 材料。光导结构(light guiding structure)可被实施为一种均勻且统一的 单材料系统或者可包含光纤或者光传导元件，其被嵌入于载体材料 中。如果光导结构包括光纤，那么这些光纤包括所述发光体材料中的 至少一种。本发明的又一实施例可为在所述光导结构内布置所述光纤或光传导元件，其中这些元件或纤维包括均匀折射率、梯度(graded)折射 率或者阶跃(stepped)折射率。光在离散和单个区域中被耦合到材料系统内。与入射耦合区域之 间的区域相比，在这些入射耦合区域内，光的亮度非常高。光在波导 材料内被漫射且通过发光体表面的至少一部分出射。因此，如果折射 率是均匀的，在材料系统的整个表面内所发出的光的亮度是不均匀 的。根据另一优选实施例，所述发射表面被结构化或实施为粗糙表面 以便提供所述光的均勾发射。因此，发光体材料的表面的粗糙度可包 括梯度(gradient)折射率。光导结构可包括在波导纤维内的所述纳米磷光体或量子点，其中 通过波导纤维的粗糙表面发生光出射耦合。这导致所发出光的散射效 果，其中在底部地板内的锥形图案出现于LED光源的发射颜色中。 如果纳米磷光体或量子点集成到玻璃纤维内，那么光发射发生于发光 体材料的发射波长内。如果应用玻璃纤维以便形成光的散射，那么光 的发射对应于LED的发射波长。本发明的另一实施例包括带有波导元件的波导结构(wave guiding)，波导元件具有数厘米的宽度。通过采用数厘米宽的导波 元件，增加了发射结构的可见度，因为光发射不是准时的，而是以扩 展区域的方式发生。这个实施例适用于底部上或墙壁上的通路和标 记。
在所附权利要求书和下文各个附图的描述中公开了本发明目的 的额外细节、特征和优点，附图仅以示范性方式示出本发明的优选实 施例，将结合单个附图来描述本发明的优选实施例图1以示意图示出发光系统的截面。
具体实施方式
在图1中示出发光系统1，其可适用于地板底部、墙壁的表面2 或建筑物的类似表面上，用于室内和室外应用。表面2可特别地为可 行走的或可驱动的，且可为建筑物、车库或类似物内的流通空间。在 表面2上应用层状且平面的基础地板材料3来铺设表面2，其中基础地板材料3包括油毡材料。在所述基础地板材料3的顶部表面4上， 层化光导结构5用于传播光，该光由光源IO耦合到所述结构5内。 光导结构5包括发射表面6以便以均匀方式向顶部方向发出入射耦合 光，如由发射表面6上方的箭头所示。为了保护光导结构5，透明保护层7被应用到结构5的发射表面 6上。这个透明保护层7作为饰面层被涂刷或者喷涂在发光系统1上 且具有很难消除和耐磨的表面区域8。发光系统1被示出邻近墙壁11以构造光入射耦合系统。光源10 包含于支架单元12内，支架单元12示出为L形轮廓且沿着墙壁11 布置于纵向延伸部分中。支架单元(holder unit) 12具有夹持形状 15以便固持基础地板材料3。在支架单元12的垂直区域中，布置光 源10且光源10被连接元件13覆盖，连接元件13提供在光源10与 光导结构5的材料之间的光连接。因此，由光源10发出的光被引导 到边缘9进入导光结构5内。以不同的箭头示出光的行为，包括在顶部界面与底部界面处的全 反射。仅被引导穿过结构5的光的一部分经由发射表面6发射。在透 明保护层7与墙壁11之间示出壁脚板(wash-board) 14以便覆盖光 入射耦合系统，光入射耦合系统包括支架单元12和光源IO和连接元 件13。基础地板材料3与光导结构5或保护层7的厚度之间的关系 仅以示范性方式示出且并不教导为本发明的限制。本发明并不受到上文所述的实施例的限制，其仅以实例示出且可 在所附权利要求书所限定的保护范围内以各种方式修改。因此，本发 明也适用于不同的实施例，特别地如家具、器械或设施的物体的任何 表面设计。元件列表1发光系统2底部表面3基础地板材料4顶部表面5光导结构6发射表面7透明保护层8表面区域 9边缘 10光源 11墙壁 12支架单元 13连接元件 14壁脚板 15夹持形状
权利要求
1.一种发光系统(1)，其用于室内或室外应用的地板底部的表面(2)、墙壁的表面(2)或建筑物的类似表面(2)，特别地可行走或可驱动的表面(2)上，其中所述系统包括用于铺设所述表面(2)的层状和平面基础地板材料(3)，所述基础地板材料(3)具有顶部表面(4)，其特征在于，在所述基础地板材料(3)的所述顶部表面(4)上层化光导结构(5)用于传播光，所述光被耦合到所述结构(5)内，其中所述结构(5)具有发射表面(6)，所述发射表面(6)被布置成与所述基础地板材料(3)的所述顶部表面(4)共面以发射光。
2. 根据权利要求1所述的发光系统(1)，其特征在于，在所述 发射表面(6)上层化透明保护层(7)以便获得所述系统(1)的难 去掉且耐磨的表面区域(8)。
3. 根据权利要求1或2所述的发光系统(1)，其特征在于，由 至少一个边缘(9)在横向中限制所述光导结构(5),其中所述光由 至少一个光源(10)在所述边缘(9)处耦合到所述结构(5)内，所 述至少一个光源(10)邻近墙壁(11)或护壁板布置。
4. 根据权利要求3所述的发光系统(1),其特征在于，邻近所 述墙壁(11)或者邻近所述护壁板布置支架单元(12 )，所述支架单 元(12)包含所述光源(10)，其中所述光源(10)通过光传导元件(13),通过在所述光源(10)与适应边缘(9)之间的卡扣系统或 者通过胶合连接到所述光导结构(5)。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的发光系统(1)，其特征在 于，所述光导结构(5)包括纳米磷光体、量子点、用于光激发和光 发射的发射分子或发射离子，其中至少一个透明或半透明材料通过额 外层化布置于所述发射表面(6)上或集成到所述光导结构(5)的材 料中。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的发光系统(1)，其特征在 于，所述光导结构(5)包括玻璃材料或透明合成材料，其中所述光 导结构(5)包括嵌入于所述光导结构(5)中的均匀且统一的材料系 统或者光纤或光传导元件的系统，且其中所述光导结构(5)覆盖整 个地板材料(3)或者覆盖所述地板材料(3)的离散区域。
7. 根据权利要求6所述的发光系统(1)，其特征在于，所述光 导结构(5)内的所述光纤或者光传导元件包括均匀折射率、梯度折 射率或者阶跃折射率以便在整个系统(1)内提供所述光的均匀发射。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的发光系统(1)，其特征在 于，所述发射表面(6)被结构化或者实施为粗糙表面以便提供所述 光的均匀发射。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的发光系统(1),其特征在 于，所述系统包括多个光源(10)，所述光源(IO)被实施为LED、 OLED或灯泡，且其发出不同波长的光且其可被远端程序或者控制系 统编程或控制以便实现所述多个光源(IO)在颜色、亮度或发光状态 中的不同发射行为。
全文摘要
本发明涉及一种发光系统(1)，其用于室内或室外应用的地板底部的表面(2)、墙壁的表面(2)或建筑物的类似表面(2)，特别地可行走或可驱动的表面(2)，其中该系统包括用于铺设表面(2)的层状和平面的基础地板材料(3)，该基础地板材料(3)具有顶部表面(4)，其特征在于，在所述基础地板材料(3)的所述顶部表面(4)上层化光导结构(5)用于传播光，光耦合到所述结构(5)中，其中所述结构(5)具有发射表面(6)，发射表面(6)被布置成与所述基础地板材料(3)的顶部表面(4)共面用于发射光。
文档编号F21S8/02GK101600900SQ200880003546
公开日2009年12月9日 申请日期2008年1月25日 优先权日2007年1月30日
发明者J·奥皮茨, S·P·格拉鲍斯基 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司