DE102011075021A1 - Halbleiter-Leuchtband und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Leuchtbands - Google Patents

Halbleiter-Leuchtband und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Leuchtbands Download PDF

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Abstract

Das Halbleiter-Leuchtband (100) weist mindestens ein bandförmiges Substrat (101), das mit mehreren Halbleiterlichtquellen (102) bestückt ist, eine Substrataufnahme (105), in welcher das bestückte Substrat (101–104) aufgenommen ist, und Vergussmasse (113), mittels welcher die Halbleiterlichtquellen (102) zumindest teilweise in der Substrataufnahme (105) vergossen sind, auf, wobei mindestens eine der Halbleiterlichtquellen (102) eine seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquelle ist und die Substrataufnahme (105) für das Licht der mindestens einen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle (102) durchlässig ist. Das Verfahren dient zum Herstellen eines Halbleiter-Leuchtbands.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Leuchtband mit einem bandförmigen Substrat, das mit mehreren Halbleiterlichtquellen bestückt ist, und einer Vergussmasse, mittels welcher die Halbleiterlichtquellen zumindest teilweise vergossen sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Leuchtbands.
  • Von der Fa. Osram, Deutschland, ist unter dem Handelsnamen "LINEARlight Flex LM11A" ein Halbleiter-Leuchtband mit einem biegbaren, bandförmigen Substrat bekannt, wobei das Substrat mit mehreren seitlich abstrahlenden Leuchtdioden ("Side-LEDs") bestückt ist. Zum Schutz der Leuchtdioden gegen eine Korrosion wird es empfohlen, dass ein Endnutzer das Leuchtband nachträglich mit einem Schutzlack lackiert. Dies ist jedoch vergleichsweise aufwändig und kundenunfreundlich.
  • Es ist für Halbleiter-Leuchtbänder mit senkrecht abstrahlenden Leuchtdioden ("Top-LEDs") bekannt, diese in eine schienenförmige (im Profil U-förmige) Aufnahme einzusetzen und darin zu vergießen. Die Aufnahme ist lichtundurchlässig, die Vergussmasse hingegen lichtdurchlässig, um eine Lichtabstrahlung aus der nach oben offenen Seite der Aufnahme durch die Vergussmasse hindurch zu ermöglichen. Ein solches Halbleiter-Leuchtband ist für eine Verwendung seitlich abstrahlender Leuchtdioden ungeeignet, da seitlich abstrahlende Leuchtdioden auf die lichtundurchlässige Aufnahme strahlen würden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kundenfreundlicheres und verbessert geschütztes Halbleiter-Leuchtband mit seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquellen bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Halbleiter-Leuchtband, mindestens aufweisend ein bandförmiges Substrat, das mit mehreren Halbleiterlichtquellen bestückt ist, eine Substrataufnahme, in welcher das bestückte Substrat aufgenommen ist, und Vergussmasse, mittels welcher die Halbleiterlichtquellen zumindest teilweise in der Substrataufnahme vergossen sind, wobei mindestens eine der Halbleiterlichtquellen eine seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquelle ist und die Substrataufnahme für das Licht der mindestens einen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle durchlässig ist.
  • Dieses Halbleiter-Leuchtband weist den Vorteil auf, dass das Halbleiter-Leuchtband auch seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquellen nutzen kann, deren Licht von dem Halbleiter-Leuchtband abgestrahlt wird. In anderen Worten kann so ein seitlich abstrahlendes Halbleiter-Leuchtband bereitgestellt werden. Das Substrat braucht nicht mittels eines Haftmittels (z.B. eines doppelseitigen Klebebands o.ä.) an der Substrataufnahme befestigt zu werden. Die Substrataufnahme und die Vergussmasse bieten einen hohen Schutz gegenüber Staub, Feuchtigkeit und mechanischer Beanspruchung. Das Halbleiter-Leuchtband kann bereits fertig geschützt einem Endnutzer bereitgestellt werden. Die Substrataufnahme und die Vergussmasse ermöglichen ferner präzise definierte, insbesondere optische, Eigenschaften mit geringen Fertigungsschwankungen. Speziell sind so sehr gleichmäßige und reproduzierbare Füllhöhen und freie Oberflächen erreichbar; ein Überfließen oder störende Blasen können effektiv vermieden werden. Insbesondere ist nur ein einziger Vergussschritt notwendig. Darüber hinaus sind mit nur geringen Änderungen beim Herstellungsprozess verschieden geformte und/oder bezüglich ihres Materials unterschiedliche Substrataufnahmen und/oder Vergussmassen einsetzbar.
  • Das Substrat kann insbesondere eine Leiterplatte sein. Die Leiterplatte kann insbesondere Polyimid oder FR4 als ein Basismaterial aufweisen. Speziell Polyimid ermöglicht eine hohe Biegbarkeit der Leiterplatte. Alternativ mag die Leiterplatte auch eine Metallkernplatine sein, was eine Wärmespreizung verbessert. Das Substrat mag aber auch als ein Aluminiumträger oder Keramikträger ausgestaltet sein.
  • Außer den Halbleiterleuchtelementen können auch optisch passive Bauelemente (insbesondere elektrische und/oder elektronische Bauelemente) auf dem Substrat vorhanden sein, z.B. Widerstände, Kondensatoren, Spulen, integrierte Bauelemente usw., insbesondere als Treiber oder als Teil eines Treibers zum Ansteuern zumindest eines Teils der Halbleiterleuchtelemente.
  • Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode (LED). Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("remote phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
  • Unter einer seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle kann insbesondere eine Halbleiterlichtquelle verstanden werden, deren Hauptabstrahlrichtung (insbesondere deren Richtung maximaler Strahlintensität) nicht senkrecht zu der die Halbleiterlichtquelle tragenden Auflagefläche ausgerichtet ist. Die seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquelle kann beispielsweise eine Halbleiterlichtquelle sein, deren optische Symmetrieachse (in Bezug auf das von der Halbleiterlichtquelle abgestrahlte Lichtbündel) senkrecht zu der Auflagefläche ausgerichtet ist, aber deren Intensitätsmaximum dazu winkelverschoben ist ("breit strahlende LED"). Die seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquelle kann alternativ z.B. eine Halbleiterlichtquelle sein, deren optische Symmetrieachse (in Bezug nicht senkrecht zu der Auflagefläche ausgerichtet ist und deren Intensitätsmaximum auf der optischen Symmetrieachse liegt ("Seiten-LED" oder "Side-LED"). Die Auflagefläche kann insbesondere eine Oberfläche oder Seite des Substrats, insbesondere Leiterplatte, sein.
  • Die Leiterplatte kann außer der mindestens einen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle auch mindestens eine nach vorne oder senkrecht abstrahlende Halbleiterlichtquelle aufweisen (gemischte Bestückung).
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Substrataufnahme als Ganzes aus einem zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässigen Material besteht. So kann die Substrataufnahme einheitlich hergestellt werden.
  • Allgemein (z.B. in Bezug auf die Substrataufnahme und/oder auf die Vergussmasse) kann ein zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässiges Material ein transparentes Material sein. Das transparente Material lässt insbesondere Licht im sichtbaren Spektrum (breitbandig) durch. Ein solches Material ist vergleichsweise preiswert und weit verfügbar. Alternativ kann ein zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässiges Material ein Material sein, welches im Wesentlichen nur das von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle erzeugte und/oder ein gezielt daraus wellenlängenumgewandeltes Licht durchlässt. Dadurch mag das Material farbig erscheinen. Ein solches teildurchlässiges Material ergibt den Vorteil einer höheren Blickdichtigkeit.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Substrataufnahme nur lokal benachbart zu einem Lichtaustrittsbereich einer jeweiligen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle aus einem zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässigen Material besteht. Eine solche Ausgestaltung erhöht die Blickdichtigkeit, während das von der mindestens einen seitlich abstrahlenden Lichtquelle abgestrahlte Lichtbündel zumindest im Wesentlichen vollständig durch die Substrataufnahme hindurchlaufen und aus dem Halbleiter-Leuchtband austreten kann.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Substrataufnahme lokal benachbart zu einem Lichtaustrittsbereich einer jeweiligen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle einen Ausschnitt oder Aussparung aufweist. Dadurch werden ein Lichtverlust bzw. eine Verringerung einer Lichteffektivität des Leuchtbands minimiert. Auch wird eine verbesserte Kühlung erreicht. Darüber hinaus wird eine Farbverschiebung verhindert. Zudem wird ein ggf. störender Kontakt des Lichtaustrittsbereichs der Halbleiterlichtquellen vermieden. Der Ausschnitt oder die Aussparung kann sich insbesondere über die gesamte Länge der Substrataufnahme erstrecken, so dass die Substrataufnahme vorteilhafterweise zum einfachen Einsetzen der bestückten Leiterplatte aufgezogen werden kann. Der Ausschnitt oder die Aussparung kann insbesondere in einer Seitenwand der Substrataufnahme vorhanden sein.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass Lichtaustrittsbereiche der Halbleiterlichtquellen von der Vergussmasse überdeckt sind und die Vergussmasse zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässig ist. Eine solche Abdeckung ermöglicht eine besonders effektive Schutzwirkung der Halbleiterlichtquellen. Die Lichtdurchlässigkeit kann auch hier breitbandig sein (z.B. mittels einer transparenten Vergussmasse) oder im Wesentlichen nur für das von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle erzeugte und/oder ein gezielt daraus wellenlängenumgewandeltes Licht durchlässig sein.
  • Alternativ können die Lichtaustrittsbereiche der Halbleiterlichtquellen freiliegen und insbesondere ihr Licht direkt (ohne Durchlaufen der Vergussmasse und der Substrataufnahme) nach Außen aus dem Halbleiter-Leuchtband aussenden.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass zumindest ein von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle bestrahlter Bereich der Substrataufnahme und/oder der Vergussmasse blaulichtstabil ist. So kann insbesondere eine Verfärbung ("Vergilbung") der Substrataufnahme und/oder der Vergussmasse unterdrückt werden, welche insbesondere durch ein vergleichsweise hochenergetisches blaues Licht oder UV-Licht erzeugt wird.
  • Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Substrataufnahme einen Hinterschnitt aufweist, in welchem ein nicht bestückter Rand des Substrats untergebracht ist. So wird eine senkrecht zu einer Längsachse formschlüssige Aufnahme des Substrats bewirkt, was dessen Positionierung und Handhabung erleichtert.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Substrataufnahme oberseitig offen ist. Dies erleichtert eine besonders einfach handzuhabende Einführung, insbesondere Einspritzung, der Vergussmasse.
  • Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Substrataufnahme oberseitig geschlossen ist. Dies verbessert eine oberseitige Schutzwirkung. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bevorzugt einsetzbar mit einer seitlich ausgeschnittenen oder ausgesparten, insbesondere durchgehend offenen Substrataufnahme, da so ein sicherer Verguss unterstützt wird.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das bandförmige Substrat, die Substrataufnahme und die Vergussmasse biegbar sind. Ein solches Leuchtband weist den Vorteil auf, dass es als Ganzes biegsam oder flexibel ist und somit auf gekrümmten Flächen problemlos verlegbar ist. Beispielweise mögen so Symbole, Buchstaben, Zahlen usw. nachgeformt werden.
  • Die Substrataufnahme und/oder die Vergussmasse können insbesondere aus einem, insbesondere jeweiligen, Silikonmaterial, Polyurethan und/oder einem anderen Polymer oder Polymeren bestehen.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Leuchtbands, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: Einbringen eines mit mindestens einer seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle bestückten, bandförmigen Substrats in eine für das Licht der mindestens einen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle durchlässige Substrataufnahme; und zumindest teilweises Vergießen der Halbleiterlichtquellen in der Substrataufnahme mit einer Vergussmasse.
  • In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
  • 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband gemäß einer zweiten Ausführungsform
  • 3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband gemäß einer vierten Ausführungsform; und
  • 5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband gemäß einer fünften Ausführungsform.
  • 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband in Form eines LED-Leuchtbands 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Eine Längsachse des LED-Leuchtbands 100 steht senkrecht zu der gezeigten Bildebene.
  • Das LED-Leuchtband 100 weist ein bandförmiges Substrat in Form einer bandförmigen, nachgiebigen (zerstörungsfrei elastisch und/oder plastisch biegbaren) Leiterplatte 101 auf, z.B. mit Polyimid als einem Basismaterial, deren Längsachse senkrecht zu der gezeigten Bildebene steht. Auf einer Oberseite der Leiterplatte 101 ist diese mit mehreren seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquellen in Form von Side-LEDs 102 bestückt. Die Side-LEDs 102, von denen hier nur eine gezeigt ist, sind entlang der Längsachse der Leiterplatte 101 äquidistant angeordnet und weisen in die gleiche Richtung (in der 1 nach links). Entsprechend ist auch ein Lichtaustrittsbereich 103 der Side-LED 102 nach links außen ausgerichtet (mit einem horizontal ausgerichteten Normalenvektor, und also senkrecht zu der Oberfläche der Leiterplatte 101). Eine Hauptabstrahlrichtung M der Side-LED 102, an welcher ein Intensitätsmaximum auftritt, ist also direkt (horizontal) zur Seite gerichtet.
  • Zusätzlich zu den Side-LEDs 102 ist die Leiterplatte 101 an ihrer Oberseite mit elektronischen Bauelementen 104 bestückt, welche insbesondere einen Teil eines Treibers zum Betreiben der Side-LEDs 102 darstellen können.
  • Die bestückte Leiterplatte 101–104 ist in einer Substrataufnahme 105 aufgenommen oder untergebracht. Die Substrataufnahme 105 weist in dem dargestellten Profil eine U-förmige Grundform mit einem unterseitigen, waagerechten Boden 106, einem ersten Schenkel in Form einer linken, senkrecht stehenden Seitenwand 107, einem zweiten Schenkel in Form einer rechten, senkrecht stehenden Seitenwand 108 und einer offenen Oberseite 109 auf. Die Substrataufnahme 105 bildet dadurch einen oberseitig offenen Raum 110 zur Aufnahme der bestückten Leiterplatte 101–104. Die Leiterplatte 101 liegt dabei mit ihrer Rückseite auf dem Boden 106 auf.
  • An dem Boden 106 weist die Substrataufnahme 105 zwei seitliche Rücksprünge 111 auf, in denen jeweils ein nicht bestückter freier Seitenrand 112 der Leiterplatte 101 untergebracht ist. Dadurch wird die Leiterplatte 101 von der Substrataufnahme 105 in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse formschlüssig gehalten. Ein Einsetzen der bestückten Leiterplatte 101–104 ist z.B. durch ein Einschieben entlang der Längsachse oder durch ein Aufziehen der Substrataufnahme 105 und Einsetzen von oben möglich.
  • Der Raum 110 mit der darin untergebrachten bestückten Leiterplatte 101–104 ist mit einer Vergussmasse 113 vergossen, welche die Leiterplatte 101, die Side-LEDs 102 (hier auch deren Lichtaustrittsbereich 103) und die elektronischen Bauelementen 104 überdeckt. So wird ein effektiver Schutz dieser Teile vor Staub, Feuchtigkeit und/oder einer mechanischen Beanspruchung ermöglicht.
  • Um eine seitliche Lichtabstrahlung aus dem LED-Leuchtband 100 zu ermöglichen, sind sowohl die Substrataufnahme 105 (als Ganzes) als auch die Vergussmasse 113 für das von der Side-LED 102 abstrahlbare Licht durchlässig, insbesondere transparent.
  • Die Substrataufnahme 105 kann insbesondere aus einem einheitlichen Silikonmaterial (Silikon oder Silikon-basierten Material) bestehen. Die Substrataufnahme 105 kann insbesondere durch einen Extrusionsprozess hergestellt worden sein. Die Vergussmasse 113 kann ebenfalls aus einem einheitlichen Silikonmaterial (Silikon oder Silikon-basierten Material) bestehen, welches z.B. mittels eines Dispensers in den Raum 110 eingefüllt worden ist. Die Materialien der Substrataufnahme 105 und der Vergussmasse 113 können gleich oder unterschiedlich sein.
  • Das Material bzw. die Materialien der Substrataufnahme 105 und der Vergussmasse 113 sind insbesondere blaulichtstabil, da in diesem Fall das in Bezug auf das sichtbare Lichtspektrum besonders energiereiche blaue Licht das Material bzw. die Materialien nicht oder in einem nur geringen Maße altern lässt, z.B. verfärben lässt. Dies gilt um so mehr für Licht geringerer Frequenz.
  • Weil Silikonmaterial typischerweise hochgradig elastisch schädigungsfrei biegbar ist und die hier gezeigte Leiterplatte 101 zumindest entlang ihrer Längsachse ebenfalls elastisch biegbar ist (z.B. aufgrund des Basismaterials der Leiterplatte 101 aus Polyimid), ist auch das LED-Leuchtband 100 zumindest entlang seiner Längsachse hochgradig biegbar und damit trotz seiner hohen Schutzwirkung als flexibles Leuchtband ("Flexband") einsetzbar.
  • Das LED-Leuchtband 100 kann beispielsweise zu seiner Befestigung unterseitig (d.h., an einer äußeren Unterseite des Bodens 106 der Substrataufnahme 105 ein Haftmittel 114 aufweisen oder dort zur Anordnung des Haftmittels 114 ausgestaltet sein. Das Haftmittel 114 kann z.B. eine Klebefolie (z.B. ein doppelseitiges Klebeband), ein acrylatbasiertes Haftmittel oder ein silikonbasiertes Haftmittel sein. Die Anordnung des Haftmittels 114 an dem Boden 106 bewirkt eine besonders stabile Befestigung bei geringer Bauhöhe, weil die Substrataufnahme 105 typischerweise ein Breite aufweist, die erheblich größer ist als deren Höhe.
  • 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband in Form eines LED-Leuchtbands 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das LED-Leuchtband 200 ist ähnlich zu dem LED-Leuchtband 100 aufgebaut. Als Unterschied weist das LED-Leuchtband 200 jedoch nun eine Substrataufnahme 205 auf, welche aus zwei unterschiedlichen Bereichen mit unterschiedlichen Materialien besteht. Ein erster Bereich 205a der zwei Bereiche entspricht der hier linken Seitenwand 107, welche zumindest im Wesentlichen dem von Licht der Side-LEDs 102 durchstrahlten Bereich der Substrataufnahme 205 entspricht. Der zweite Bereich 205b ist der dazu komplementäre Bereich der Substrataufnahme 205, welcher hier dem Boden 106 und der rechten Seitenwand 108 entspricht. Während der erste Bereich 205a in seinen Eigenschaften insbesondere der Substrataufnahme 205 entspricht, kann der zweite Bereich 205b dazu unterschiedlich gestaltet sein, insbesondere lichtundurchlässig und damit blickdicht und/oder nicht blaulichtbeständig.
  • Der erste Bereich 205a mag z.B. transparentes Silikon oder Polyurethan (PU) aufweisen. Der zweite Bereich 205b mag beispielsweise mit Pigmenten (einschließlich Ruß) versetztes oder transparentes Silikon oder Polyurethan aufweisen. Das Verwenden von Pigmenten ermöglicht allgemein eine gewünschte Lichtdurchlässigkeit oder Blickdichtigkeit und eine einfache Farbwahl. Insbesondere für eine einfach handzuhabende Herstellung sowie eine hohe Bruchfestigkeit wird es bevorzugt, dass der erste Bereich 205a und der zweite Bereich 205b ein gleiches Grundmaterial aufweisen, z.B. Silikon oder PU, welchen nur unterschiedliche Füllstoffe und/oder Hilfsstoffe zugemischt sind, ggf. auch in unterschiedlicher Menge und unterschiedlichen Anteilen.
  • Die Substrataufnahme 205 kann insbesondere einstückig ausgebildet sein, z.B. mittels eines Co- oder Zweistufen-Spritzguss-Prozesses, insbesondere Extrusionsspritzgussverfahrens.
  • Entlang der Längsachse kann der erste Bereich 205a durchgängig sein. Alternativ kann der erste Bereich 205a nur lokal an den Stellen vorhanden sein, an denen sich auch eine Side-LED 102 befindet (z.B. im Sinne eines Fensters), und benachbarte Bereiche 205a sind durch Zwischenbereiche verbunden, welche in ihren Eigenschaften zu dem zweiten Bereich 205b gehören, z.B. im Sinne von Fenstern.
  • 3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband in Form eines LED-Leuchtbands 300 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Substrataufnahme 305 ist nun nicht mehr oben, sondern seitlich offen oder ausgespart, und zwar bevorzugt über die gesamte Länge der Substrataufnahme 305. Aufgrund des durchgängigen Ausschnitts (oder Aussparung) 315 kann die Substrataufnahme 305 bei elastischer Substrataufnahme 305 aufgezogen werden, um die bestückte Leiterplatte 101–104 einfacher von der offenen Seite aus in den durch die Substrataufnahme 305 begrenzten Raum 310 einsetzen zu können. Der entsprechende Ausschnitt 315 befindet sich zumindest benachbart zu dem Lichtaustrittsbereich 103 der Side-LED 102, so dass ein davon abgestrahltes Lichtbündel zumindest im Wesentlichen durch den Ausschnitt 315 austreten kann. Die Substrataufnahme 305 mag dann insbesondere lichtundurchlässig sein und braucht z.B. nicht blaulichtbeständig zu sein. Die Ausschnitte 315 können vorgeformt oder nachträglich eingebracht sein.
  • Der Raum 310 ist wiederum mit der Vergussmasse 113 gefüllt. Die Vergussmasse 113 überdeckt auch hier den Lichtaustrittsbereich 103 der Side-LEDs 102. Zum Einfüllen der Vergussmasse 113 kann die Substrataufnahme 305 seitlich aufgestellt werden.
  • 4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband in Form eines LED-Leuchtbands 400 gemäß einer vierten Ausführungsform. Das LED-Leuchtband 400 ist ähnlich zu dem LED-Leuchtband 300 aufgebaut, wobei jedoch nun der Bereich vor dem Lichtaustrittsbereich 103 der Side-LED 102 freiliegt, der Lichtaustrittsbereich 103 also nicht durch die Vergussmasse 113 überdeckt ist. Dadurch können Lichtverluste sehr gering gehalten werden.
  • 5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Halbleiter-Leuchtband in Form eines LED-Leuchtbands 500 gemäß einer fünften Ausführungsform, das ähnlich zu dem LED-Leuchtband 400 ausgestaltet ist. Das LED-Leuchtband 500 ist in der Lage, Licht besonders breit bei besonders geringen Lichtverlusten abzustrahlen, da oberhalb des Lichtaustrittsbereichs 103 keine Substrataufnahme 505 vorhanden ist.
  • Optional kann der untere Vorsprung 516 weggelassen oder entfernt werden, bevorzugt so, dass die Leiterplatte 101 auch seitlich noch von der Vergussmasse 313 umgeben ist. Dies erhöht einen Abstrahlwinkel.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • So mögen die Substrataufnahme und/oder die Vergussmasse mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff aufweisen.
  • Auch mag das LED-Leuchtband nicht für eine Biegung vorgesehen sein. Insbesondere dann mag das Substrat z.B. aus Aluminium, Glas oder einer Keramik bestehen.
  • Darüber hinaus mag die Vergussmasse mehrere Bereiche mit unterschiedlichem Material bzw. Materialeigenschaften aufweisen. Beispielsweise mag der durch die Substrataufnahme begrenzte Raum zunächst mit einem ersten Material außerhalb der Lichtaustrittsbereiche aufgefüllt werden, und zwar bis kurz vor einem Erreichen der Lichtaustrittsbereiche, und dann mag der Raum mit einem zweiten Material weiter aufgefüllt werden, welches die Lichtaustrittsbereiche überdeckt. Insbesondere falls das erste Material für das Licht der Lichtaustrittsbereiche lichtundurchlässig ist und das zweite Material dafür lichtdurchlässig ist, lässt sich eine erhöhte Blickdichtigkeit bei einer Vermeidung gesteigerter Lichtverluste erreichen. Das erste Material mag nicht blaulichtstabil sein, das zweite Material mag hingegen blaulichtstabil sein.
  • Die Vergussmasse mag beispielsweise auch im Hinblick auf ihre Viskosität und/oder ihre Oberflächenspannung ausgewählt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    LED-Leuchtband
    101
    Leiterplatte
    102
    Side-LED
    103
    Lichtaustrittsbereich der Side-LED
    104
    elektronisches Bauelement
    105
    Substrataufnahme
    106
    Boden
    107
    linke Seitenwand
    108
    rechte Seitenwand
    109
    offene Oberseite
    110
    Raum zur Aufnahme der Leiterplatte
    111
    Rücksprung
    112
    freier Seitenrand der Leiterplatte
    113
    Vergussmasse
    114
    Haftmittel
    200
    LED-Leuchtband
    205
    Substrataufnahme
    205a
    erster Bereich der Substrataufnahme
    205b
    zweiter Bereich der Substrataufnahme
    300
    LED-Leuchtband
    305
    Substrataufnahme
    310
    Raum
    315
    Ausschnitt in der Substrataufnahme
    400
    LED-Leuchtband
    500
    LED-Leuchtband
    505
    Substrataufnahme
    516
    unterer Vorsprung der Substrataufnahme
    M
    Hauptabstrahlrichtung der Side-LED

Claims (12)

  1. Halbleiter-Leuchtband (100; 200; 300; 400; 500), mindestens aufweisend – ein bandförmiges Substrat (101), das mit mehreren Halbleiterlichtquellen (102) bestückt ist, – eine Substrataufnahme (105; 205; 305; 505), in welcher das bestückte Substrat (101–104) aufgenommen ist und – Vergussmasse (113), mittels welcher die Halbleiterlichtquellen (102) zumindest teilweise in der Substrataufnahme (105; 205; 305; 505) vergossen sind, wobei – mindestens eine der Halbleiterlichtquellen (102) eine seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquelle ist und – die Substrataufnahme (105; 205; 305; 505) für das Licht der mindestens einen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle (102) durchlässig ist.
  2. Halbleiter-Leuchtband nach Anspruch 1, wobei die Substrataufnahme als Ganzes aus einem zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässigen Material besteht.
  3. Halbleiter-Leuchtband nach Anspruch 1, wobei die Substrataufnahme nur lokal benachbart zu einem Lichtaustrittsbereich einer jeweiligen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle aus einem zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässigen Material besteht.
  4. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Substrataufnahme lokal benachbart zu einem Lichtaustrittsbereich einer jeweiligen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle einen Ausschnitt aufweist.
  5. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Lichtaustrittsbereiche der Halbleiterlichtquellen von der Vergussmasse überdeckt sind und die Vergussmasse zumindest für das von dem Lichtaustrittsbereich abgestrahlte Licht lichtdurchlässig ist.
  6. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Lichtaustrittsbereiche der Halbleiterlichtquellen freiliegen.
  7. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle bestrahlter Bereich der Substrataufnahme und/oder der Vergussmasse blaulichtstabil ist.
  8. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Substrataufnahme einen Hinterschnitt aufweist, in welchem ein nicht bestückter Rand des Substrats untergebracht ist.
  9. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Substrataufnahme oberseitig offen ist.
  10. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Substrataufnahme oberseitig geschlossen ist.
  11. Halbleiter-Leuchtband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das bandförmiges Substrat, die Substrataufnahme und die Vergussmasse biegbar sind.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Leuchtbands, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: – Einbringen eines mit mindestens einer seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle bestückten, bandförmigen Substrats in eine für das Licht der mindestens einen seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle durchlässige Substrataufnahme; – zumindest teilweises Vergießen der Halbleiterlichtquellen in der Substrataufnahme mit einer Vergussmasse.
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