CN101675707B - 发光装置和带有这种发光装置的投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光装置，其带有功率电子装置模块(13)和发光二极管模块(9)，该发光二极管模块(9)借助柔性电路板(1)与功率电子装置模块(13)电连接。本发明还涉及一种带有发光装置的投影装置。

Description

发光装置和带有这种发光装置的投影装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置以及带有这种发光装置的投影装置。
背景技术
近来才公开了用于在安培范围中工作的大功率发光二极管。这些大功率发光二极管需要通过功率电子装置的相应的激励。在功率电子装置和大功率发光二极管之间的电连接在已知的系统中通过绞合的线路来实现。然而，这仅仅是就高工作功能性和工作可靠性而言次优的解决方案。
发明内容
本发明的任务是，提出一种发光装置，借助该发光装置能够实现发光二极管模块的高的工作可靠性，并且能够尽可能低开销并且成本低廉地实现这一点。
该任务通过具有权利要求1所述的特征的发光装置来解决。
根据本发明的发光装置包括功率电子装置模块和至少一个发光二极管模块。功率电子装置模块借助柔性电路板与发光二极管模块电连接。这种以柔性电路板的形式来实现连接线路能够实现最高的工作可靠性。此外，由此可以借助在100kHz以上的频率范围中的极快的激励信号来实现大功率发光二极管的激励。
优选的是，发光二极管模块被构建为用于以安培范围中的电流来工作。特别地设计的是，发光二极管模块具有至少一个带有多个发光二极管的发光二极管芯片，并且发光二极管芯片被构建为用于以大于或等于1A、特别是达到6A的电流来工作。优选的是，发光二极管芯片具有大约1mm2或者更大的面积大小。
特别地可以设计的是，发光二极管模块包括至少两个发光二极管芯片。由此，出现在两位数的安培范围的工作电流。通过作为连接线路的柔性电路板，在这种电流的情况下也可以在功率电子装置模块和大功率发光二极管之间建立简单设计的、低阻值并且低电感的连接。
由此，设计了与高频技术相比完全不同的频率范围以及电流。
优选的是，在柔性电路板的上侧和下侧构建了印制导线，用于在功率电子装置模块和发光二极管模块之间传输信号以及由此用于传输电流。优选的是，由此在柔性电路板的支承材料或者支承板的对置侧设置了印制导线。
优选的是，柔性电路板的支承材料具有大于30μm、特别是大于50μm的厚度。
柔性电路板的支承材料可以包括聚酰亚胺或者是FR4。然而也可以设计的是，柔性电路板的支承材料是具有相应厚度的简单的隔离带。在该隔离带上于是可以优选在对置的侧上并且由此在下侧和上侧上构建铜线路或者铜板作为印制导线。
在作为聚酰亚胺的支承材料的扩展方案中，也可以在上侧和下侧上设置铜板作为印制导线。
特别地，在柔性电路板的支承材料的上侧和下侧上设置印制导线的情况下，设计了将柔性电路板构建为使得其被构建为用于传输上升时间和下降时间小于或等于15μs、特别是小于或等于10μs的信号。
由此，可以实现以在3μs以下的持续时间快速激励发光二极管模块的。
优选的是，柔性电路板的印制导线被以阻焊剂或者隔离带覆盖。
可以设计的是，发光二极管模块可松开地与柔性电路板相连。可松开的连接理解为无损伤的并且可逆的连接和分离可能性。特别地可以设计的是，在柔性电路板上设置有插头、特别是扁插头，借助该插头构建与发光二极管模块的可松开的插塞连接。例如可以使用6.3mm的扁插头作为连接插头。
可以设计的是，插头、特别是扇插头实施为带有卡锁突出部的附加操作，由此于是可以在一定程度上无需力地连接发光二极管模块。
由此，可以防止发光装置的部件的磨损或者损伤。
特别地设计了，柔性电路板的插头设置在柔性电路板的一侧，而在柔性电路板的对置侧上构建的印制导线可以通过穿过支承材料的至少一个穿通接触部与关联的插头电接触。
发光二极管模块也可以与柔性电路板牢固相连。这种不可松开的连接例如可以通过将发光二极管模块与柔性电路板焊接来实现。
由此，可以实现持久的电连接和机械连接，其中可以防止不希望的松脱。
柔性电路板可以优选插入功率电子装置模块的电路板的开口中。
特别地设计了，柔性电路板于是在插入状态中附加地焊接到功率电子装置模块的电路板中。通过这种方式，可以防止脱落或者不希望的滑动，并且由此可以防止对电接触的影响。
带有柔性电路板的发光装置的构型的优点尤其可以从低的电感、即还有低的电阻的可能性中看到。此外，可以简单地建立并且由此成本低廉地实现这种连接变形方案。
在柔性电路板上的插头可以作为大电流插头以及作为PIH和SMD直接焊接到印制导线的铜材料上。印制导线的厚度尤其是可以具有35μm、70μm或105μm的值。
本发明的另一方面涉及一种带有显示单元和根据本发明的发光装置或者其有利的扩展方案的投影装置。发光装置设置为使得其被定位来照亮显示单元。特别地，由此可以实现带有大功率发光二极管的投影装置。投影装置例如可以构建为背投电视机(RPTV)。其他的投影器也可以配备根据本发明的发光装置。
本发明还公开了一种投影装置，其带有显示单元和根据上述的发光装置，该投影装置设置用于照亮显示单元。
附图说明
下面借助示意图来阐述本发明的实施例。其中：
图1示出了穿过根据本发明的发光装置的柔性电路板的截面图；
图2示出了穿过根据本发明的发光装置的柔性电路板和发光二极管模块的截面图；
图3示出了根据本发明的发光装置的柔性电路板的另一实施形式的俯视图；并且
图4示出了根据本发明的发光装置的一个实施例的示意性截面图。
具体实施方式
在附图中，相同的或者功能相同的元件设置有相同的附图标记。
在图1中以示意性截面图示出了柔性电路板1，其具有电绝缘的支承材料4，该支承材料板状地构建。在支承材料4的上侧2上构建有第一印制导线5，并且在支承材料4的下侧3上构建有第二印制导线6。印制导线5和6优选构建为铜板。
支承材料4可以是聚酰亚胺。同样可以设计的是，支承材料4是简单的、传统的隔离带。印制导线5和6可以分别以阻焊剂或者隔离带覆盖。支承材料4的厚度d1在该实施例中为大约50μm。印制导线5的厚度d2例如可以为35μm。同样可以设计的是，厚度d2例如为70μm或者105μm。
在图2中以示意性截面图示出了根据本发明的发光装置I(图4)的部分部件的另一实施例。在柔性电路板1的第一端部1a上构建有穿过支承材料4的穿通接触部7，通过这些穿通接触部实现了在上侧2上的第一印制导线5与下侧3上的印制导线部分51之间的电连接。印制导线部分51与第一印制导线5关联，并且与第二印制导线6无接触地构建在下侧3上。块状的铜元件8在朝向下侧3的侧上与第二印制导线6以及第一印制导线5的印制导线部分51电接触。发光二极管模块9可以与该铜元件8牢固连接，其方式是例如将该发光二极管模块焊接到铜元件8上。在图2中示出了分离的状态，并且由此示出了发光二极管模块9未固定在铜元件8上的状态。
在图3中示出了柔性电路板1的另一实施形式的俯视图。在该俯视图中可以看到第一印制导线5的板状的构型。此外，也示出了与印制导线部分51对应的印制导线部分10，其通过穿通接触部7’与设置在下侧3上的第二印制导线6电接触。扁插头11和12分别通过印制导线部分10与第一印制导线5以及与第二印制导线6电连接。扁插头11与第一印制导线5焊接。此外，第二扁插头12与印制导线部分10焊接。两个扁插头11和12都构建为6.3mm的扁插头。
此外，两个扁插头11和12牢固地定位在支承材料4的一侧上，特别是定位在上侧2上。
在图4中以示意性截面图示出了发光装置I的一个实施例。该发光装置I包括柔性电路板1，其可以根据图1至3中的实施例来实现。
此外，该发光装置I还包括至少一个发光二极管模块9。发光二极管模块9包括至少一个发光二极管芯片，其例如可以具有1mm2的面积。发光二极管模块9构建为大功率模块，并且设计用于以安培范围中的电流来工作。在该实施例中，特别是设计了发光二极管模块9的每个发光二极管芯片都构建用于以达到6A的电流来工作。特别地可以设计的是，发光二极管模块9包括六个这种发光二极管芯片。
此外，发光装置I包括功率电子装置模块13，其具有电路板14，在该电路板14上设置有功率电子装置器件。此外，在该实施例中在电路板14的下侧上构建有至少一个印制导线15，其与柔性电路板1的印制导线5和6电接触。为此，在该实施例中设计了：柔性电路板1通过开口16插入到电路板14中，并且在下侧上通过焊接连接17牢固地定位。通过焊接17建立了印制导线15与印制导线5和6之间的电接触。如可以看到的那样，柔性电路板1以第二端部1b完全穿过开口16。
通过发光装置I的这种构型，大功率发光二极管的激励可以借助在100kHz以上的较高频率范围中的3μs以下的快速激励信号来实现。
柔性电路板1被构建为用于传输上升和下降时间小于10μs的信号。
特别地设计了：发光装置I设置在投影装置中，并且定位来照亮投影装置的显示单元。

Claims (6)

1.一种带有功率电子装置模块(13)和发光二极管模块(9)的发光装置，该发光二极管模块(9)借助柔性电路板(1)与功率电子装置模块(13)电连接，其中：
发光二极管模块(9)具有至少一个带有多个发光二极管的发光二极管芯片，并且所述发光二极管芯片被构建为用于以大于或等于6A的电流来工作，
印制导线(5，6)被构建为在柔性电路板(1)的上侧(2)和下侧(3)上，用于在功率电子装置模块(13)和发光二极管模块(9)之间传输信号，
柔性电路板(1)被构建为用于传输上升时间和下降时间小于或等于10μs的信号，
发光二极管模块(9)与柔性电路板(1)牢固连接，以及
柔性电路板(1)插入到功率电子装置模块(13)的电路板(14)的开口(16)中，其中，在所述电路板(14)的下侧上构建有至少一个印制导线(15)，并且在所述至少一个印制导线(15)和所述印制导线(5，6)之间建立电接触。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，柔性电路板(1)的支承材料(4)具有大于30μm的厚度(d1)。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，柔性电路板(1)的支承材料(4)具有大于50μm的厚度(d1)。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的发光装置，其特征在于，柔性电路板(1)的支承材料(4)包括聚酰亚胺。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光二极管(9)与柔性电路板(1)焊接。
6.一种投影装置，其带有显示单元和根据上述权利要求中的任一项所述的发光装置(I)，该投影装置设置用于照亮显示单元。
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