AT13894U1 - LED - Kette - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine LED-Kette bestehend aus mehreren gehäusten LED-Modulen (1), wobei die gehäusten LED-Module (1) elektrisch miteinander verbunden sind, und wobei jedes gehäustes LED-Modul (1) aufweist: ein LED-Modul (2, 3), das einen Träger (2) und wenigstens einen darauf angeordneten LED-Chip (3) umfasst, wobei ein Lichtumlenkplättchen (6) in dem Gehäuse (4) vorgesehen ist, der wenigstens eine LED-Chip (3) derart in dem Gehäuse (4) angeordnet ist, dass er dazu ausgelegt ist, Licht stirnseitig in das Lichtumlenkplättchen (6) einzustrahlen, und das Lichtumlenkplättchen (6) dazu ausgelegt ist, das eingestrahlte Licht senkrecht zur Einstrahl-Hauptachse weg zu streuen.

Description

österreichisches Patentamt AT 13 894 Ul 2014-11-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein eine LED- Kette aus gehausten LED-Modulen, insbesondere gehäusten LED-Modulen deren Gehäuse gespritzt ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Herstellungsverfahren des gehäusten LED-Moduls sowie eine LED-Kette aus mehreren aneinandergereihten gehäusten LED-Modulen.

[0002] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein LED-Modul, bestehend aus einem LED-Chip auf einem Träger, mit einem transparenten Gehäuse zu umgeben, um ein gehäustes LED-Modul herzustellen. Dabei ist es bekannt, das Gehäuse aus zwei Halbschalen zusammenzusetzen und eine Verbindung zwischen den beiden Halbschalen zu versiegeln. Ein solches LED-Modul ist in Fig. 1a gezeigt. Das LED-Modul bestehend aus Träger 2 und LED- Chip 3 ist zwischen den zwei Halbschalen 4a bzw. 4b angeordnet, die ein Gehäuse bilden.

[0003] Eine weitere bekannte Möglichkeit der Herstellung eines gehäustes LED-Moduls ist in Fig. 1b gezeigt. Dabei wird das LED-Modul bestehend aus Träger 2 und LED-Chip 3 zunächst in ein einteiliges Gehäuse 4a eingesetzt und dann mit einer dichtenden Verbindung 4b versiegelt. Die dichtende Verbindung kann beispielweise auch zwischen das Gehäuse 4a und das LED-Modul eingebracht werden.

[0004] Schließlich ist es auch bekannt, ein Gehäuse eines wie oben beschriebenen gehäusten LED-Moduls mit einer Linse 5 auf der Oberseite, d.h. auf der Lichtabstrahlseite, des LED-Moduls zu versehen, wie jeweils in den Fig. 1a und 1b gezeigt. Die Linse 5 wird typischenweise auf das Gehäuse 4 aufgeklebt.

[0005] Die Herstellung der gehäusten LED-Module des Standes der Technik benötigen nachteilhafterweise etliche separate Arbeitsschritte. Ferner entsteht in den oben genannten gehäusten LED-Modulen des Standes der Technik ein Luftspalt zwischen dem Gehäuse und dem LED-Modul. Dieser Luftspalt kann zum Einen das Abstrahlverhalten des gehäusten LED-Moduls negativ beeinflussen, da er eine weitere Brechungsfläche für das vom LED-Chip abgegebene Licht darstellt, zum Anderen ist er kontraproduktiv für die Stabilität des gehäusten LED-Moduls.

[0006] Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, den bekannten Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen Arbeitsschritt im Herstellungsverfahren eines gehäusten LED-Moduls für eine LED-Kette einzusparen. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Abstrahlverhalten eines gehäusten LED- Moduls für eine LED-Kette zu verbessern. Schließlich ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gehäustes LED-Modul für eine LED-Kette stabiler zu gestalten.

[0007] Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den Kerngedanken der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise weiter.

[0008] Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine LED-Kette mit mehreren gehäusten LED-Modulen, wobei das gehäuste LED-Modul aufweist: ein LED-Modul, das einen Träger und wenigstens einen darauf angeordneten LED-Chip umfasst, und ein zumindest teilweise transparentes Gehäuse, das zumindest auf einer Lichtabstrahlseite um das LED-Modul gespritzt ist.

[0009] Vorteilhafterweise ist ein Lichtumlenkplättchen in dem Gehäuse vorgesehen, das wenigstens eine LED-Chip derart in dem Gehäuse angeordnet, dass er dazu ausgelegt ist, Licht stirnseitig in das Lichtumlenkplättchen einzustrahlen, und das Lichtumlenkplättchen dazu ausgelegt, das eingestrahlte Licht senkrecht zur Einstrahl-Hauptachse weg zu streuen.

[0010] Durch das Lichtumlenkplättchen wird die Lichtaustrittsfläche im Vergleich mit ähnlichen aus dem Stand der Technik bekannten gehäusten LED-Modulen deutlich vergrößert. Dadurch wird die Leuchteffizienz der gehäusten LED-Module erhöht. Das gestreute Licht tritt hauptsächlich auf einer der beiden Hauptflächen des Lichtumlenkplättchens aus, kann aber gegebenenfalls auch zum Teil an den weiteren niedrigen Stirnseiten des Lichtumlenkplättchens, an denen kein LED-Chip vorgesehen ist, ausgegeben werden. 1 /18 österreichisches Patentamt AT13 894U1 2014-11-15 [0011] Vorteilhafterweise ist das Gehäuse um das Lichtumlenkplättchen und das LED-Modul gespritzt.

[0012] Dadurch ist es möglich das Lichtumlenkplättchen im Vorfeld gezielt anzufertigen. Außerdem ist eine präzise Anordnung im Gehäuse möglich.

[0013] Das gespritzte Gehäuse ist dabei vorzugsweise wenigstens auf der Lichtabstrahlseite des LED-Chips transparent.

[0014] Das Gehäuse umschließt das LED-Modul wenigstens teilweise, kann dies aber auch ganz umschließen. Aufgrund der Tatsache, dass das Gehäuse bei der Herstellung des gehäus-ten LED-Moduls direkt um wenigstens einen Teil des LED-Moduls gespritzt wird, wird wenigstens ein Arbeitsschritt der aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren eingespart. Beispielweise wird das Versiegeln von zwei Halbschalten des Gehäuses obsolet. Der Herstellungsprozess wird dadurch vereinfacht und beschleunigt, was insbesondere in der Massenfertigung erhebliche Vorteile mit sich bringt.

[0015] Außerdem entsteht in dem erfindungsgemäßen gehäusten LED-Modul kein Luftspalt zwischen Gehäuse und LED-Modul, insbesondere zwischen Gehäuse und LED-Chip. Da ein solcher Luftspalt potentiell eine unerwünschte Brechungsfläche für das von dem LED-Chip abgegebene Licht darstellt, kann die Leuchteffizienz oder die Abstrahlcharakteristik des LED-Moduls durch Eliminieren des Luftspalts positiv beeinflusst werden. Ferner ist das erfindungsgemäße gehäuste LED-Modul aufgrund des fehelenden Luftspalts, wodurch das Gehäuse direkt an dem LED-Modul anliegt, mechanisch stabiler.

[0016] Vorteilhafterweise besteht das gespritzte Gehäuse aus einem Kunststoff.

[0017] Bevorzugt wird ein Kunststoff verwendet, der bei relativ niedrigen Temperaturen und Drücken gespritzt werden kann. Beispielweise kann ein mit DAIAMID A6453 bezeichneter Kunststoff verwendet werden. Dieser Kunststoff ist transparent und bei relativ niedrigen Drücken und Temperaturen spritzbar. Dadurch kann im Herstellungsverfahren der Spritzvorgang eingesetzt werden, ohne eine Beschädigung der umspritzten Bauteile, insbesondere des LED-Chips, zu riskieren.

[0018] Vorteilhafterweise ist das Gehäuse vollständig umschließend um das LED-Modul gespritzt, beispielsweise inklusive der elektrischen Leitungen.

[0019] Dadurch ist das LED-Modul von allen Seiten sowohl gegen Dreck und Witterungseinflüsse, als auch mechanisch, beispielweise gegen Stöße, geschützt. Dieser Schutz betrifft auch die gesamte Kette der miteinander verbundenen LED-Module inklusive der elektrischen Leitungen. Das gehäuste LED-Modul ist dadurch also besonders stabil. Das Herstellungsverfahren des gehäusten LED-Moduls ist zudem besonders einfach durchführbar.

[0020] Vorteilhafterweise ist ein der Lichtabstrahlseite abgewandter Teil des Gehäuses nicht transparent und/oder mit metallischen Zuschlagstoffen versehen.

[0021] Die metallischen Zuschlagstoffe können in den rückseitigen Teil des Gehäuses eingebettet sein oder darauf aufgebracht sein. Durch die metallischen Zuschlagstoffe kann die Wärmeabfuhr auf der Rückseite des LED-Moduls, auf der der LED-Chip nicht angeordnet ist, verbessert werden. Die Zuschlagstoffe können auch aus einem anderen gut wärmeleitenden Material bestehen, beispielweise aus Graphit, Graphen oder Diamant.

[0022] Vorteilhafterweise ist das Gehäuse aus zwei verschiedenen Spritzmassen gespritzt.

[0023] Eine Spritzmasse kann dabei beispielweise den transparenten Kunststoff enthalten, die andere Spritzmasse, welche beispielsweise auch chemisch identisch zum transparenten Kunststoff sein kann, kann den mit metallischen Zuschlagstoffen versetzten Kunststoff enthalten. Die Spritzmassen werden während des Herstellungsverfahrens entsprechend um das LED-Modul gespritzt. Beispielweise wird also die transparente Spritzmasse verwendet, um die Lichtabstrahlseite des LED-Moduls zu umspritzen, und die andere Spritzmasse verwendet, um die wärmeabführende Rückseite des LED- Moduls zu umspritzen. 2/18 österreichisches Patentamt AT 13 894 U1 2014-11-15 [0024] Vorteilhafterweise ist das Gehäuse als Halbteil auf der Lichtabstrahlseite um das LED-Modul gespritzt.

[0025] Dadurch kann die Wärmeabfuhr von der Rückseite des LED- Moduls verbessert werden. Die Wärmeabfuhr kann nochmals verbessert werden, wenn der freiliegende Teil des Trägers des LED-Moduls vollständig auf eine Wärmesenke aufgebracht ist oder mit einem Kühlkörper versehen ist.

[0026] Vorteilhafterweise sind in das gespritzte Gehäuse Streupartikel und/oder Farbkonversi-onsstoffe eingemischt.

[0027] Durch die Streupartikel kann ein homogenes, diffuses Licht erzeugt werden, das von dem gehäusten LED-Modul abgegeben wird. Das gehäuste LED-Modul kann auch entblendet werden. Die Streupartikel können in dem Gehäuse auch derart enthalten sein, dass das Licht aus dem LED-Chip umgelenkt wird, d.h. Änderung der Ausbreitungsrichtung erfährt.

[0028] Die Farbkonversionsstoffe können die Wellenlänge des von dem LED-Chip abgegebenen Lichts verändern. Auch der LED- Chip selbst kann mit einer Farbkonversionsschicht versehen sein. Beispielweise kann der LED-Chip dadurch dazu ausgelegt sein, weißes Licht abzustrahlen. Beispielweise ist ein blau leuchtender LED-Chip mit einem durch blaues Licht anregbaren Farbkonversionsstoff versehen, der bei Anregung gelbes Licht abgibt. Dieser blau anregbare Farbkonversionsstoff kann aber auch nur in dem Gehäuse des Moduls eingebettet sein, um das gelbe Licht abzugeben und das gehäuste LED-Modul weißleuchtend erscheinen zu lassen. Die Farbkonversionsschicht auf dem LED-Chip kann in diesem Fall wegelassen werden. Der Farbkonversionsstoff in dem Gehäuse kann aber auch zusätzlich zu einer Farbkonversionsschicht des LED-Chips vorhanden sein.

[0029] Vorteilhafterweise ist das gespritzte Gehäuse einstückig mit einer Linse ausgebildet, die in Lichtabstrahlrichtung vor dem wenigstens einen LED-Chip angeordnet ist.

[0030] Das Gehäuse wird also unter gleichzeitiger Ausbildung der Linse um das LED-Modul gespritzt. Dadurch kann ein weiterer Arbeitsschritt im Herstellungsverfahren des gehäusten LED-Moduls im Vergleich zum Stand der Technik eingespart werden. Die Linse kann auch durch ein anderes optisches Element ersetzt sein. Beispielweise kann das Gehäuse einteilig mit einem optischen Element, beispielweise einem Globe-Top, einem Reflektor, einem Spiegel, einem Diffusor o.ä., ausgebildet sein.

[0031] Vorteilhafterweise ist das Gehäuse einstückig mit dem Lichtumlenkplättchen ausgebil-det.

[0032] Dadurch kann abermals ein Arbeitsschritt im Herstellungsverfahren des gehäusten LED-Moduls im Vergleich zum Stand der Technik eingespart werden. Der Spritzvorgang kann mit mehr als einer Spritzmasse erfolgen. Um das Lichtumlenkplättchen zu bilden können beispielweise Streupartikel konzentriert in eine Spritzmasse eingebracht werden, wobei diese Spritzmasse dann beispielweise nur auf die Lichtabstrahlseite des LED-Moduls gespritzt wird. In eine andere Spritzmasse, die dann beispielweise auf die der Lichtabstrahlseite des LED-Moduls abgewandte Seite gespritzt wird, können beispielweise Zuschlagstoffe eingebettet sein. Es können insgesamt auch drei oder mehr Spritzmassen verwendet werden.

[0033] Vorteilhafterweise ist auf mehreren flachen Stirnseiten des Lichtumlenkplättchens wenigstens ein LED-Chip zum stirnseitigen Einstrahlen von Licht in das Lichtumlenkplättchen angeordnet.

[0034] Dadurch kann die Lichtabstrahlung des gehäusten LED-Moduls nochmals deutlich erhöht werden.

[0035] Vorteilhafterweise ist das Lichtumlenkplättchen dazu ausgelegt, wenigstens 70% des durch den LED-Chip eingestrahlten Lichts senkrecht zur Einstrahl-Hauptachse weg zu streuen.

[0036] Vorteilhafterweise ist zwischen einer Grenzfläche des Trägers und dem Lichtumlenkplättchen eine reflektierende Schicht vorgesehen. 3/18 österreichisches Patentamt AT13 894U1 2014-11-15 [0037] Dadurch kann die Lichtabstrahlung des gehäusten LED-Moduls nochmals deutlich erhöht werden. Insbesondere kann das Licht gerichtet werden, damit die Lichtabstrahlung auf der Hauptlichtabstrahlseite des gehäusten LED-Moduls höher ist.

[0038] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Herstellungsverfahren eines gehäusten LED-Moduls, das die Schritte aufweist: Anordnen von wenigstens einem LED-Chip auf einem Träger, um ein LED-Modul zu bilden, und Umspritzen des LED-Moduls zumindest auf dessen Lichtabstrahlseite mit einem Material, um ein zumindest teilweises transparentes Gehäuse zu bilden.

[0039] Das Herstellungsverfahren kann - im Vergleich mit dem Stand der Technik - einfacher und mit weniger Arbeitsschritten ein gehäustes LED-Modul hersteilen. Ein Spritzverfahren ist nämlich besonders einfach durchzuführen.

[0040] Vorteilhafterweise wird zum Umspritzen ein Kunststoff verwendet.

[0041] Das Spritzverfahren wird vorteilhafterweise bei niedrigen Drücken und niedrigen Temperaturen durchgeführt. Vorzugsweise wird dazu ein Kunststoff verwendet. Beispielweise kann der oben genannte Kunststoff DAIAMID A6453 benutzt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist es möglich, eine Beschädigung des LED-Moduls, insbesondere des LED-Chips, zu vermeiden, aber trotzdem ein einfaches und billiges Spritzverfahren zu benutzen. Dadurch kann insgesamt ein einfacheres Herstellungsverfahren mit höherer Ausbeute realisiert werden.

[0042] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein gehäustes LED-Modul, das durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt ist.

[0043] Das gehäuste LED-Modul unterscheidet sich von bekannten gehäusten LED-Modulen des Standes der Technik durch den nicht vorhandenen Luftspalt zwischen LED-Modul und Gehäuse. Ferner weist das Gehäuse typische Merkmale eines durch ein Spritzverfahren hergestellten Produkts auf.

[0044] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine LED-Kette bestehend aus mehreren gehäusten LED-Modulen wie oben beschrieben die elektrisch miteinander verbunden sind, vorzugsweise elektrisch in Serie oder auch parallel geschaltet sind.

[0045] Eine solche LED-Kette ist insbesondere dazu geeignet Leuchtbuchstaben und Leuchtschriften auszuleuchten.

[0046] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail mit Bezug auf die angehängten Figuren beschrieben.

[0047] Fig. 1a und 1b zeigen gehäuste LED-Module wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. [0048] Fig. 2 zeigt ein gehäustes LED-Modul gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. [0049] Fig. 3 zeigt ein gehäustes LED-Modul gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. [0050] Fig. 4 zeigt Ansichten des gehäusten LED-Moduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Seite bzw. von oben. [0051] Fig. 5 zeigt ein gehäustes LED-Modul gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. [0052] Fig. 6 zeigt Ansichten des gehäusten LED-Moduls gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Seite bzw. von oben. [0053] Fig. 7 zeigt Ansichten des gehäusten LED-Moduls gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Seite bzw. von oben. 4/18 österreichisches Patentamt AT 13 894 U1 2014-11-15 [0054] Fig. 8 zeigt ein gehäustes LED-Modul gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0055] Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes gehäustes LED-Modul 1. Das gehäuste LED-Modul 1 enthält ein LED-Modul 2, 3, das zumindest aus einem Träger 2 und einem LED-Chip 3 gebildet wird. Das LED-Modul 2, 3 ist zumindest teilweise mit einem Gehäuse 4 umgeben, welches optional mit einem optischen Element wie einer Linse 5 auf der Lichtabstrahlseite des LED-Moduls 2, 3 versehen ist.

[0056] Der Träger 2 kann eine Platine oder Leiterplatte, beispielweise ein PCB, sein. Der Träger 2 kann aus dem darauf angeordneten LED-Chip 3 auch elektronische Bauteile wie elektrische Leitungen, Schaltregler, Konverterstufen etc. umfassen. Solche elektronischen Bauteile können entweder in dem Träger 2 enthalten sein, oder auf der Trägeroberfläche angeordnet sein. Der LED-Chip 3 kann auf den Träger geklebt oder gesteckt sein. Der LED-Chip 3 kann mit einem Globe-Top umschlossen sein, das auf dem Träger 2 auf liegt.

[0057] Es können auch mehrere LED-Chips 3 auf dem Träger 2 angeordnet sein. Jeder LED-Chip 3 kann durch eine oder mehrere LEDs, eine LED-Strecke, eine LED-Gruppe oder dergleichen gebildet sein. Bevorzugt ist wenigstens ein LED-Chip 3 dazu ausgelegt, der weißes Licht abstrahlen kann. Dazu kann der LED-Chip 3 beispielsweise aus einer blau leuchtenden LED und einem entsprechenden Farbkonversationsstoff auf seine Abstrahloberfläche gebildet sein. Der Farbkonversationsstoff kann dabei von dem blauen Licht der LED angeregt werden und daraufhin eine Sekundärwellenlänge abstrahlen, die zusammen mit der blauen Wellenlänge der LED Weißlicht ergibt. Der wenigstens eine LED-Chip 3 kann auch aus drei LEDs zusammengesetzt sein, wobei je eine LED rot, grün bzw. blau leuchtet, um insgesamt einen weiß leuchtenden LED-Chip 3 zu bilden.

[0058] Das gehäuste LED-Modul 1 ist ferner mit dem Gehäuse 4 ausgestattet. Das LED-Modul 2, 3 ist dabei innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet und der LED-Chip 3 strahlt vorzugsweise Licht aus wenigstens einer Oberfläche des Gehäuses 4 aus. Das Gehäuse 4 ist wenigstens teilweise transparent, d.h. zumindest in Lichtabstrahlrichtung des LED-Chips 3. Das Gehäuse 4 umschließt das LED-Modul 2, 3 zumindest teilweise. Das heißt, das Gehäuse 4 ist zumindest auf einer Lichtabstrahlseite um das LED-Modul 2, 3 herum ausgebildet. Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen gehäusten LED-Moduls 1, bei dem das Gehäuse 4 das LED-Modul 2, 3 vollständig umschließt, um dieses bestmöglich zu stabilisieren und zu schützen.

[0059] Die Besonderheit des Gehäuses 4 der vorliegenden Erfindung ist, dass es um das LED-Modul 2, 3 gespritzt ist. Dazu wird das Gehäuse 4 vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff gemacht, der sich bei niedrigen Drücken und niedrigen Temperaturen spritzen lässt. Als ein Beispiel kann der von der Firma EVONIK entwickelte Kunststoff mit der Bezeichnung DAIAMID A6453 verwendet werden.

[0060] Aufgrund des um das LED-Modul 2,3 gespritzten Gehäuses 4, ergibt sich typischerweise kein Luftspalt zwischen dem umspritzten Gehäusematerial und dem LED-Modul 2, 3.

[0061] In das gespritzte Gehäusematerial können Streupartikel und/oder Phosphorpartikel, d.h. Farbkonversionsstoffe, eingemischt sein. Diese können entweder in Partikelform, Clusterform oder als Pulver verstreut oder gebündelt in dem Gehäusematerial 4 vorhanden sein. Es können die Phosphorpartikel beispielsweise auch in Form eines Plättchens oder einer Scheibe, welche oberhalb des LED- Chips 3 angeordnet ist, eingebracht werden. Zumindest auf der Lichtabstrahlseite sollte das Gehäuse 4 aber derart transparent sein, dass es die Lichtabstrahlung des LED-Chips 3 nicht wesentlich beeinflusst. Allerdings kann insbesondere auf der der Lichtabstrahlseite abgewandten Seite des LED-Moduls 2, 3 das Gehäusematerial nichttransparent sein und/oder mit Metallzuschlagsstoffen versehen sein, welche die Wärmeabfuhr auf der Rückseite des LED-Moduls 2, 3 begünstigen. Um die Wärmeabfuhr auf der Rückseite des LED-Moduls 2, 3 sogar weiter zu verbessern, kann das Gehäuse 4 auch nur teilweise um das LED-Modul 2, 3 gespritzt werden, so dass die Rückseite des LED-Moduls 2, 3 freiliegt. Vorteilhafterweise kann diese freiliegende Rückseite auch noch auf eine Wärmesenke vollflächig aufgebracht werden, 5/18 österreichisches Patentamt AT13 894U1 2014-11-15 um eine besonders gute Wärmeabfuhr zu erzielen.

[0062] Fig. 2 zeigt insbesondere eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem das Gehäuse 4 einstückig mit einem optischen Element 5, wie bevorzugt einer Linse oder auch optional einem Globe-Top versehen ist. Das Gehäuse 4 wird dabei unter gleichzeitiger Ausbildung der Linse 5 auf der Lichtabstrahlseite des LED-Moduls 2, 3 um das LED-Modul 2, 3 herumgespritzt. Zur Ausbildung von Gehäuse 4 und Linse 5 ist also zusammen nur ein Arbeitsschritt notwendig. Das LED-Modul 2, 3 ist in der ersten Ausführungsform vorzugsweise mittig in dem Gehäuse 4 angeordnet. Die Linse 5 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie zumindest einen Großteil des von dem LED-Chip 3 abgegebenen Lichtes beeinflusst.

[0063] In Fig. 2 ist auch dargestellt, dass zwei oder mehrere gehäuste LED-Module 1 mittels elektrischen Leitungen 7 miteinander verbunden werden können. Die Leitungen 7 sind dabei bevorzugt teilweise von den entsprechenden Gehäusen 4 mit umspritzt und somit gleichzeitig fixiert. Mehrere gehäuste LED-Module 1 können bevorzugt seriell miteinander verbunden sein, um eine LED-Kette zu bilden. Allerdings sind auch parallele Äste mit gehäusten LED- Modulen 1 in der LED-Kette denkbar. Die erfindungsgemäße LED-Kette kann dazu verwendet werden, Leuchtbuchstaben, Leuchtschrift, Zeichen, Lichtkästen oder Symbole auszuleuchten. Eine LED-Kette kann aus allen in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen der gehäusten LED-Modulen 1 der vorliegenden Erfindung gebildet werden.

[0064] Somit kann gemäß der Erfindung eine effiziente und günstige Werbebeleuchtung beispielsweise mittels eines Lichtkastens realisiert werden. Der Lichtkasten soll hier nur beispielhaft erläutert werden, es können genauso ähnlich aufgebaute Leuchtbuchstaben, Leuchtschrift, Zeichen, oder Symbole mit einer erfindungsgemäßen LED-Kette ausgeleuchtet werden.

[0065] Der Lichtkasten kann eine transparente oder teiltransparente Frontseite aufweisen. Der Lichtkasten weist vorzugsweise eine reflektierende Rückseite oder alternativ eine transparente oder teiltransparente Rückseite auf. Der Lichtkasten kann weiterhin reflektierende Seitenwände oder transparente Seitenwände aufweisen. Auch die Seitenwände können auch als teiltransparente Seitenwände ausgebildet sein. Somit ergeben sich bei Anwendung von reflektierenden Seitenteilen (Seitenwände oder Rückseite) Reflektormittel für den Lichtkasten.

[0066] Weiterhin weist der Lichtkasten zumindest eine LED-Kette gemäß dieser Erfindung als Leuchtmittel auf, wobei die LED-Kette mit den LED-Modulen vorzugsweise so ausgerichtet ist, dass die von den Leuchtmitteln abgegebenen und von den Reflektormitteln umgelenkten Lichtstrahlen zwischen die Rückseite und die Frontseite des Lichtkastens oder auf eine dieser beiden Seiten eingestrahlt werden. Die Frontseite kann durch eine Diffusorscheibe gebildet werden. Optional können auch die Seitenwände als teiltransparente Seitenteile, beispielsweise durch eine Diffusorscheibe, ausgebildet sein.

[0067] Die Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines gehäusten LED-Moduls 1. Das gehäuste LED-Modul 1 aus Fig. 3 ist insbesondere für eine Backlight-Beleuchtung, beispielweise für Fernseher, nutzbar. Dabei ist das LED- Modul 2, 3 derart in dem Gehäuse 4 angeordnet, dass der LED-Chip 3 auf einer Stirnseite des Gehäuses 4 angeordnet ist und/oder zumindest stirnseitig in ein Lichtumlenkplättchen 6 einstrahlt, das in dem Gehäuse 4 vorgesehen ist. In der Ausführungsform der Fig. 3 sind sowohl das LED-Modul 2, 3 als auch das Lichtumlenkplättchen 6 von dem Gehäuse 4 umspritzt. Das Lichtumlenkplättchen 6 kann auch nur teilweise umspritzt sein.

[0068] Das Lichtumlenkplättchen 6 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass es Licht aus dem LED-Chip 3 zur Einstrahl-Hauptachse des Lichts umlenken kann, vorzugsweise senkrecht umlenken kann. Dabei wird das Licht vorzugsweise in dem Material des Lichtumlenkplättchens 6 gestreut bzw. umgelenkt. Beispielsweise können Lichtstreupartikel im Material des Lichtumlenkplättchens 6 vorhanden sein. Die Lichtumlenkung kann durch Strukturen, Herstellungsprozess und mögliche Partikel im Material des Lichtumlenkplättchens 6 erfolgen. Es ist ferner festzustellen, dass die Lichtumlenkung vorzugsweise nicht aus einem externen Reflektor erfolgt, sondern durch die in dem Lichtumlenkplättchen 6 vorzugsweise eingebetteten Streupartikel 6/18 österreichisches Patentamt AT 13 894 U1 2014-11-15 hervorgerufen wird. Wiederum können mehrere der gehausten LED-Module 1 zu einer LED-Kette verbunden werden.

[0069] Das Lichtumlenkplättchen 6 ist vorzugsweise derart mit Streupartikeln versehen, dass es wenigstens 70 % des Lichts, das durch den LED-Chip 3 stirnseitig eingestrahlt wird, vorzugsweise senkrecht umlenkt, sei es auf der Hauptfläche des Lichtumlenkplättchens 6 und/oder an weiteren Stirnseiten des Plättchens 6. Mittels des Lichtstreuplättchens 6 wird die Lichtaustrittsfläche somit deutlich im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten gehäusten LED-Modulen vergrößert.

[0070] Fig. 4 zeigt diesbezüglich eine Ansicht von der Seite (obere Darstellung) ähnlich wie Fig. 3. Darin ist zu sehen, dass Licht von dem LED-Chip 3 in das Lichtumlenkplättchen eingekoppelt und darin senkrecht nach oben aus der Hauptfläche des Lichtumlenkplättchens 8 weggestreut wird. Die Hauptfläche ist in diesem Fall parallel zur Oberfläche des Trägers 2, auf der der LED-Chip 3 angebracht ist, und der Lichtabstrahlseite des gehäusten LED-Moduls 1 zugewandt ausgebildet. Da vorzugsweise 70% des Lichts senkrecht zur Einstrahl- Hauptachse gestreut werden, kann wie in Fig. 4 gezeigt, ein Teil des Lichts auch ohne Streuung zu erfahren, oder nur mit minimaler Ablenkung, durch das Lichtumlenkplättchen 6 laufen.

[0071] Die Oberfläche des Trägers 2 kann wie in Fig. 4 gezeigt ferner mit einer reflektierenden Schicht 8 versehen sein, um Licht, das von dem Lichtumlenkplättchen 6 in Richtung des Trägers 2 ausgekoppelt wird, in Richtung der Lichtabstrahlseite des gehäusten LED-Moduls 1 zu reflektieren, um dadurch die Effizienz des gehäusten LED-Moduls 1 insgesamt zu verbessern.

[0072] Fig. 4 zeigt auch eine Ansicht von oben (untere Darstellung). Dabei ist gezeigt, dass das im Lichtumlenkplättchen 6 senkrecht gestreute Licht des LED-Chips 3 auch an weiteren Stirnseiten des Lichtumlenkplättchens 6 austreten kann. In Fig. 4 ist das Lichtumlenkplättchen 6 beispielweise quaderförmig gestaltet. Das Licht tritt dabei auf einer dem LED-Chip 3 zugewandten Stirnseite des quaderförmigen Plättchens 6 ein und kann an allen anderen Flächen austreten. Vorzugsweise 70% des Lichts treten über die Hauptfläche sowie die Seitenflächen aus, werden also senkrecht zur Einstrahl-Hauptachse im Plättchen 6 gestreut.

[0073] Die Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform der Fig. 5 ist ähnlich der Ausführungsform der Fig. 3. Allerdings ist das Lichtumlenkplättchen 6 einstückig mit dem Gehäuse 4 ausgebildet. Das Lichtumlenkplättchen 6 ist also mit dem Gehäuse 4 in einem Arbeitsschritt um das LED-Modul 2, 3 gespritzt. Dabei kann das Gehäusematerial derart mit Streupartikeln versehen werden, dass wiederum vorzugsweise wenigstens 70 % des durch den LED-Chip 3 abgegebenen Lichts bevorzugt senkrecht gestreut wird. Dabei ist zumindest ein Teil des Gehäuses 4 mit Streupartikeln versehen, die wie die Streupartikel des Lichtumlenkplättchens 6 der Fig. 3 wirken. Es kann beispielsweise ein kontinuierlicher oder abrupter Übergang in dem Gehäuse 4 zwischen einem Bereich mit niedrigerer Konzentration an Streupartikeln, oder sogar gar keinen Streupartikeln, bzw. einem Bereich mit höherer Konzentration an Streupartikeln beim Spritzen hergestellt werden.

[0074] Dazu werden vorzugsweise wenigstens zwei verschiedene Spritzmassen verwendet. So können die Streupartikel beispielweise tatsächlich nur in Richtung der Lichtabstrahlseite des LED-Chips 3 bzw. des gehäusten LED-Moduls 1 eingebracht werden. Ferner können auf der abgewandten Seite, d.h. der Rückseite des Trägers 2, keine Streupartikel vorhanden sein, aber dafür optionale Zuschlagsstoffe, vorzugsweise aus Metall, um Wärme abzuführen. Das Gehäuse 4 kann natürlich auch durch drei oder mehr Spritzmassen hergestellt werden. Dies gilt selbstverständlich für alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

[0075] Fig. 6 und Fig. 7 zeigen wiederum Seitenansichten (obere Darstellungen) und Ansichten von oben (untere Darstellungen) des gehäusten LED-Moduls 1 aus der Fig. 5. Wiederum ist zu sehen, dass das vorzugsweise senkrecht gestreute Licht sowohl auf der Hauptfläche des Lichtumlenkplättchens 6, das in diesem Fall einstückig mit dem Gehäuse 4 ist, abgegeben werden kann, als auch an den Stirnseiten senkrecht zu der Seite abgegeben werden kann, von der aus das Licht aus dem LED-Chip 3 eingestrahlt wird. Fig. 6 zeigt ein vollständig von dem gespritzten 7/18 österreichisches Patentamt AT13 894U1 2014-11-15

Gehäuse 4 umgebenes LED-Modul 2, 3. Fig. 7 zeigt ein lichtabstrahlseitig von dem Gehäuse 4 umschlossenes LED-Modul 2, 3. Die Rückseite des LED-Moduls 2, 3 kann freiliegend sein oder mit einer Vergusmasse zum Schutz der Bauteile vergossen werden.

[0076] Fig. 8 zeigt eine Weiterbildung der dritten Ausführungsform aus Fig. 5-7. In dieser vierten Ausführungsform sind nun auf mehreren Stirnseiten des Lichtumlenkplättchens 6 LED-Chips 3 vorgesehen, die jeweils Licht in eine flache Stirnseite des Lichtumlenkplättchens 6 einstrahlen. Wiederum kann das Lichtumlenkplättchen 6 als separates Bauteil vorgesehen sein, das zusammen mit dem LED-Modul 2, 3 durch das Gehäuse 4 umspritzt ist, oder kann in einem Spritzvorgang mit dem Gehäuse 4 einstückig ausgebildet werden.

[0077] Das Licht aus den mehreren LED-Chips 3 wird bevorzugt senkrecht bezüglich der Einstrahl-Hauptachse gestreut, so dass das Licht im Wesentlichen auf der Hauptfläche des Lichtumlenkplättchens 6 abgegeben wird. Wiederum sollen vorzugsweise wenigstens 70% des Lichts senkrecht gestreut werden. Zum Teil kann aber auch an den weiteren niedrigen Stirnseiten vorzugsweise senkrecht gestreutes Licht abgestrahlt werden.

[0078] Zusammenfassend beschreibt die Erfindung ein gehäustes LED-Modul 1, dessen Gehäuse 4 um ein darin enthaltenes LED-Modul 2, 3 herum gespritzt ist. Dabei versteht die Erfindung unter dem Begriff "Umspritzen" keine halb vorgefertigten Halbschalen, die zusammen mit dem LED- Modul vergossen werden. Insbesondere ist ein Unterschied zu solchen bekannten gehäusten LED-Modulen 1 und den gespritzten gehäusten LED-Modulen 1 der vorliegenden Erfindung durch den fehlenden Luftspalt zwischen Gehäuse 4 und LED-Modul 2, 3 eindeutig erkennbar. 8/18

Claims (18)

1. österreichisches Patentamt AT13 894U1 2014-11-15 Ansprüche 1. LED-Kette bestehend aus mehreren gehäusten LED- Modulen (1), wobei die gehäusten LED-Module (1) elektrisch miteinander verbunden sind, und wobei jedes gehäustes LED-Modul (1) aufweist: ein LED-Modul (2, 3), das einen Träger (2) und wenigstens einen darauf angeordneten LED-Chip (3) umfasst, wobei ein Lichtumlenkplättchen (6) in dem Gehäuse (4) vorgesehen ist, der wenigstens eine LED-Chip (3) derart in dem Gehäuse (4) angeordnet ist, dass er dazu ausgelegt ist, Licht stirnseitig in das Lichtumlenkplättchen (6) einzustrahlen, und das Lichtumlenkplättchen (6) dazu ausgelegt ist, das eingestrahlte Licht senkrecht zur Ein-strahl-Hauptachse weg zu streuen.
2. 2. LED-Kette gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zumindest teilweise transparentes Gehäuse (4), das zumindest auf einer Lichtabstrahlseite um das LED-Modul (2, 3) gespritzt ist.
3. 3. LED-Kette gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gespritzte Gehäuse (4) aus einem Kunststoff besteht.
4. 4. LED-Kette gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) vollständig umschließend um das LED-Modul (2, 3) gespritzt ist.
5. 5. LED-Kette gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Lichtabstrahlseite abgewandter Teil des Gehäuses (4) nicht transparent ist und/oder mit metallischen Zuschlagstoffen versehen ist.
6. 6. LED-Kette gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) aus zwei verschiedenen Spritzmassen gespritzt ist.
7. 7. LED-Kette gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) als Halbteil auf der Lichtabstrahlseite um das LED- Modul (2, 3) gespritzt ist.
8. 8. LED-Kette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in das gespritzte Gehäuse (4) Streupartikel und/oder Farbkonversionsstoffe eingemischt sind.
9. 9. LED-Kette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gespritzte Gehäuse (4) einstückig mit einer Linse (5) ausgebildet ist, die in Lichtabstrahl-richtung vor dem wenigstens einen LED-Chip (3) angeordnet ist.
10. 10. LED-Kette gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) um das Lichtumlenkplättchen (6) und das LED-Modul (2, 3) gespritzt ist.
11. 11. LED-Kette gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) einstückig mit dem Lichtumlenkplättchen (6) ausgebildet ist.
12. 12. LED-Kette gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf mehreren flachen Stirnseiten des Lichtumlenkplättchens (6) wenigstens ein LED-Chip (3) zum stirnseitigen Einstrahlen von Licht in das Lichtumlenkplättchen (6) angeordnet ist.
13. 13. LED-Kette gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtumlenkplättchen (6) dazu ausgelegt ist, wenigstens 70% des durch den LED-Chip (3) eingestrahlten Lichts senkrecht zur Einstrahl-Hauptachse weg zu streuen.
14. 14. LED-Kette gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Grenzfläche des Trägers (2) und dem Lichtumlenkplättchen (6) eine reflektierende Schicht vorgesehen ist.
15. 15. Herstellungsverfahren eines gehäusten LED-Moduls (1) das die Schritte aufweist: Anordnen von wenigstens einem LED-Chip (3) auf einem Träger (2), um ein LED-Modul zu bilden, und Umspritzen des LED-Moduls zumindest auf dessen Lichtabstrahlseite mit einem Material, um ein zumindest teilweises transparentes Gehäuse (4) zu bilden. 9/18 österreichisches Patentamt AT13 894U1 2014-11-15
16. 16. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Umspritzen ein Kunststoff verwendet wird.
17. 17. Gehäustes LED-Modul (1), das durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16 hergestellt ist.
18. 18. Gehäustes LED-Modul (1) zur Verwendung in einer LED- Kette, wobei das gehäustes LED-Modul (1) aufweist: ein LED-Modul (2, 3), das einen Träger (2) und wenigstens einen darauf angeordneten LED-Chip (3) umfasst wobei ein Lichtumlenkplättchen (6) in dem Gehäuse (4) vorgesehen ist, der wenigstens eine LED-Chip (3) derart in dem Gehäuse (4) angeordnet ist, dass er dazu ausgelegt ist, Licht stirnseitig in das Lichtumlenkplättchen (6) einzustrahlen, und das Lichtumlenkplättchen (6) dazu ausgelegt ist, das eingestrahlte Licht senkrecht zur Ein-strahl-Hauptachse weg zu streuen. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen 10/18