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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffträger und einen Lead-Frame für LED-Chips. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein LED-Modul das den Kunststoffträger und den Lead-Frame enthält und eine aus mehreren solchen LED-Modulen bestehende LED-Kette. Insbesondere werden in der vorliegenden Erfindung Schneid-Klemm-Kontakte verwendet um LED-Chips zu kontaktieren.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Kunststoffträger auf sogenannten Lead-Frames von LED-Modulen bereitzustellen, um auf oder in diesen Kunststoffträgern einen oder mehrere LED-Chips (und den Lead-Frame) anzubringen und über den Kunststoffträger zu kontaktieren. Typischerweise weisen solche Kunststoffträger dafür auf einer ihrer Oberflächen eine oder mehrere metallische Kontaktierungen auf, die mit Leiterplatten verbunden sind. Die metallischen Kontaktierungen werden dazu verwendet, die Leiterplatten von LED-Chips über meist Lötkontakte und Drähte elektrisch zu kontaktieren.
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Die Leiterplatten auf der Oberfläche eines solchen Kunststoffträgers weisen üblicherweise leider eine Dicke auf, die bestimmte Anwendungen, wie zum Beispiel sehr niedrig bauende Flächenleuchten oder sehr kleine Leuchtbuchstaben schwierig wenn nicht gar unmöglich macht. Das Vorhandensein einer Leiterplatte verhindert auch eine weitere Miniaturisierung von LED-Modulen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die oben genannten Nachteile des bekannten Standes der Technik zu verbessern und die bestimmten Anwendungen zu ermöglichen. Insbesondere soll die vorliegende Erfindung eine Lösung für einen Träger ohne Leiterplatte bereitstellen, um dadurch eine weitere Miniaturisierung und eine kompaktere, insbesondere flachere, Bauweise von LED-Modulen und Leuchten mit LED-Modulen zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der vorliegenden Erfindung gelöst. Die abhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung beschreiben vorteilhafte Ausführungsvarianten und bilden den erfinderischen Kerngedanken vorteilhaft weiter.
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Insbesondere betrifft die Erfindung einen Kunststoffträger für wenigstens einen LED-Chip, wobei auf einer Oberfläche des Kunststoffträgers wenigstens ein Schneid-Klemm-Kontakt zum Kontaktieren des wenigstens einen LED-Chips vorgesehen ist.
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Der wenigstens eine LED-Chip kann auch verscheiden farbige LED-Chips umfassen. Die LED-Chips können auch OLEDs sein. Der wenigstens eine Schneid-Klemm-Kontakt ist anstelle herkömmlicher metallischer Kontakte vorgesehen, die im Stand der Technik zur Kontaktierung auf der Oberfläche mittels Löten verwendet werden. In den wenigstens einen Schneid-Klemm-Kontakt können elektrische Leiter, wie zum Beispiel Kabel oder Drähte, rein mechanisch mit einer ihrer Enden eingesetzt werden. Deren anderes Ende muss nicht zwangsläufig auf eine Leiterplatte führen sondern kann direkt einen LED-Chip mit dem Schneid-Klemm-Kontakt verbinden. Es muss also keine Leiterplatte mehr auf der Oberfläche des Kunststoffträgers vorhanden sein.
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Der Wegfall der Leiterplatte ermöglicht eine weitere Miniaturisierung der LED-Module. Dies ist insbesondere für die Herstellung von kleinen Leuchten, beispielweise in der Form von kleinen Leuchtbuchstaben, von großem Vorteil. Des Weiteren ermöglicht der Wegfall der Leiterplatte zahlreiche vorteilhafte bisher nicht mögliche Anwendungen, wie beispielsweise sehr niedrig bauende Flächenleuchten.
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Vorteilhafterweise ist durch den Kunststoffträger wenigstens eine Bohrung zum Befestigen des Kunststoffträgers vorgesehen.
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Der Kunststoffträger kann mittels eines geeigneten Befestigungsmittels, wie einer Schraube oder einem Stift, beispielsweise auf einem weiteren Träger montiert werden.
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Vorteilhafterweise ist an den Rändern des Kunststoffträgers wenigstens eine Nut zum Befestigen des Kunststoffträgers vorgesehen.
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Der Kunststoffträger kann beispielsweise durch ein randseitiges Einschnappen der Nut mit einem entsprechenden Gegenstück daran befestigt werden. Das Gegenstück kann beispielsweise eine Halterung auf einem weiteren Träger sein. Die Nut kann sowohl eine Vertiefung als auch ein Vorsprung sein.
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Vorteilhafterweise ist an dem Kunststoffträger wenigstens eine mechanische Verbindung zum Anbringen optischer Elemente oberhalb des wenigstens einen LED-Elements vorgesehen.
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Die mechanische Verbindung kann derart gestaltet sein, dass sie die Oberseite des Kunststoffträgers bildet oder bedeckt. Ein Teil der mechanischen Verbindung kann den LED-Chip halten, während ein anderer Teil ein optisches Element ist oder ein optisches Element halten kann. Vorzugsweise ist der Kunststoffträger ganzheitlich mit der mechanischen Verbindung gebildet.
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Die optischen Elemente können beispielweise Linsen oder Blenden sein. Die optischen Elemente können auch mit Farbstoff- oder Streupartikeln beschichtete Elemente, wie beispielsweise dünne Plättchen oder Kuppeln sein. Die Farbstoffpartikel können beispielweise dazu dienen, das von dem wenigstens einen LED-Chip ausgestrahlte Licht um eine oder mehrere weitere Wellenlängen zu erweitern, indem das Licht des LED-Chips die Aussendung von Licht aus den Farbstoffpartikeln anregt. Dieser Effekt kann zum Beispiel ausgenutzt werden, um weißes Licht zu erzeugen. Dabei ist der wenigstens eine LED-Chip vorteilhafterweise ein blau strahlender LED-Chip und die Farbstoffpartikel sind beispielweise aus einem breitbandigen Fluoreszenzfarbstoff gewonnen.
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Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine mechanische Verbindung eine Schnappverbindung.
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Optische Elemente, die an der Schnappverbindung angebracht sind, können dann einfach ausgetauscht oder entfernt werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein LED-Modul, das einen Kunststoffträger wie er oben beschrieben ist aufweist. Das LED-Modul weist ferner wenigstens einen LED-Chip auf, der auf dem Kunststoffträger angebracht ist und über den wenigstens einen Schneid-Klemm-Kontakt elektrisch kontaktiert ist. Das LED-Modul kann, aufgrund der nicht benötigten Leiterplatte auf dem Kunststoffträger, flacher und kleiner gebaut werden.
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Vorteilhafterweise weist das LED-Modul ferner wenigstens ein optisches Element auf, das über wenigstens eine mechanische Verbindung über dem wenigstens einen LED-Element angebracht ist.
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Vorteilhafterweise ist das optische Element eine Linse, eine Blende, ein Diffuser oder eine Leuchtstoffplatte.
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Wie oben beschrieben kann das optische Element aber auch ein mit Farbstoff- und/oder Streupartikeln beschichtetes oder daraus hergestelltes Element, beispielweise ein dünnes Plättchen sein. Es sind auch Reflektoren denkbar, die sich in ihrer Orientierung ausrichten lassen, um das Licht zu richten.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Lead-Frame für wenigstens einen LED-Chip, wobei wenigstens ein Abschnitt des Lead-Frames als ein Schneid-Klemm-Kontakt gebildet ist.
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Der Lead-Frame kann den LED-Chip während des Herstellungsprozesses tragen und kann anschließend mit einem Kunststoffträger als Gehäuse überspritzt werden. Der Lead-Frame erlaubt eine einfache Herstellung von LED-Modulen, die lediglich über Schneid-Klemm-Kontakte kontaktiert werden müssen. Es ist weder eine Leiterplatte auf dem Kunststoffträger noch sind Lötkontaktierungen notwendig.
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Vorzugsweise weist der Lead-Frame wenigstens einen flachen Abschnitt zum Tragen von wenigstens einem LED-Chip und wenigstens einen als Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildeten Endabschnitt auf.
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Vorzugsweise steht der wenigstens eine Endabschnitt (14) des Lead-Frames in einem Winkel, vorzugsweise einem 90° Winkel, zu dem flachen Abschnitt, wobei eine scharfkantige Aussparung in dem Endabschnitt den Schneid-Klemm-Kontakt bildet.
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Ein Kabel kann durch die Aussparung geführt werden. Die Isolierung des Kabels wird dann durch die scharfen Kanten der Aussparung eingeschnitten und ein elektrischer Kontakt wird somit zwischen Kabel und Lead-Frame hergestellt. Das Kabel wird in der Aussparung zudem festgehalten.
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Die Erfindung betrifft auch ein LED-Modul aufweisend einen Lead-Frame gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wenigstens einen mit dem Lead-Frame verbunden LED-Chip und einen Kunststoffträger der so um den Lead-Frame herum ausgebildet ist, dass der LED-Chip zu dessen Oberseite hin freiliegend angeordnet ist und der wenigstens eine Schneid-Klemm-Kontakt zu dessen Unterseite hin freiliegend angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist der Lead-Frame in dem LED-Modul zweiteilig und jeder Teil des Lead-Frames ist mit einem Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet, wobei die beiden Teile gegenpolige elektrische Kontakte für den wenigstens einen LED-Chip bereitstellen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine LED-Kette bestehend aus mehreren LED-Modulen, die wie oben beschrieben ausgestaltet sind. Dabei sind je zwei in der LED-Kette aufeinanderfolgende LED-Module über wenigstens zwei Schneid-Klemm-Kontakte elektrisch miteinander verbunden.
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Vorteilhafterweise ist die LED-Kette zum Auslegen von Leuchtbuchstaben geeignet.
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Eine solche LED-Kette ist insbesondere für kleine Leuchtbuchstaben von großem Vorteil. Dies ist der Fall, da jedes LED-Modul aufgrund der oben beschriebenen Vorteile kleiner, insbesondere flacher, konstruiert werden kann.
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Insgesamt erzielt die vorliegende Erfindung den vorteilhaften Effekt, dass aufgrund der fehlenden Leiterplatte auf einem Kunststoffträger eine weitaus flachere und kompaktere Bauweise von LED-Modulen als im Stand der Technik möglich wird. Ferner wird die Kontaktierung von LED-Chips in einem LED-Modul sowie das Anbringen von weiteren optischen Elementen über LED-Chips stark vereinfacht. Auch die Kontaktierung von mehreren LED-Modulen miteinander zu einer Kette wird deutlich erleichter.
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Kunststoffträgers und eines LED-Moduls der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt ein Beispiel eines Schneid-Klemm-Kontakts.
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3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Kunststoffträgers und eines LED-Moduls der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt eine LED-Kette bestehend aus mehreren LED-Modulen der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt eine zweite ausführungsform eines Kunststoffträger und eines LED-Moduls der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt einen Schneid-Klemm-Kontakt des LED-Moduls der zweiten Ausführungsform.
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7 zeigt einen lead frame eines LED-Moduls der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt eine LED-Anordnung bestehend aus mehreren LED-Modulen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Kunststoffträgers 1, der als ein Träger für wenigstens einen LED-Chip 2 ausgelegt ist. Unter einem LED-Chip 2 kann ein LED-Die oder auch eine Kombination aus mehreren LED-Chips, wie eine LED-Strecke, verstanden werden. Der LED-Chip 2 ist auf einer Oberfläche 1a des Kunststoffträgers 1 angeordnet. Der LED-Chip 2 kann beispielweise auf den Kunststoffträger 1 aufgeklebt, aufgelötet oder aufgesteckt werden, oder er befindet sich auf einem Lead-Frame, über den der Kunststoffträger 1 dann beispielweise gespritzt („overmoulding”) wird. Auch andere Anbringungsmechanismen sind denkbar und sind nicht beschränkend für die vorliegende Erfindung.
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Auf der Oberfläche 1a des Kunststoffträgers 1 ist wenigstens ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 angebracht. Schneid-Klemm-Kontakte 3 – auch Schneidklemmen genannt – sind Verbindungstechniken, in welche rein mechanisch verschiedene elektrische Leiter eingesetzt werden können. Zum Beispiel können die Adern eines Kabels mitsamt ihren Isolierungen in einen Schneid-Klemm-Kontakt gepresst werden. Durch scharfe metallische Kontakte (z. B. Klingen) in dem Schneid-Klemm-Kontakt wird die Isolierung der Kabel durchtrennt und eine elektrische Verbindung zu den Adern hergestellt. Ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 ist also dazu geeignet eine Isolierung zu durchschneiden und einen Leiter, zum Beispiel die Ader eines Kabels, in der Isolierung zu klemmen. Es ist kein Löten oder Verschweißen notwendig.
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Eine mögliche Ausführungsform eines Schneid-Klemm-Kontakts ist in 2 gezeigt. Es sind aber auch andere Ausführungsformen, beispielweise wie später beschrieben als Teil des Lead-Frames ausgebildet, möglich. Ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 wie in 2 kann typischerweise als ein Stanzteil ausgebildet sein. Das Äußere 31 des Schneid-Klemm-Kontakt 3 ist beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgestanzt. Im Inneren des Schneid-Klemm-Kontakts 3 können leitende Klemmen oder metallische Kontakte 32, zum Beispiel wie in 2 zu sehen, in parallel angeordneten Ausnehmungen des Kunststoffteils vorgesehen sein. Die Kontakte 32 weisen vorzugsweise metallische Elemente wie Klingen auf, die zum Beispiel wie oben beschrieben durch die Isolierung eines eingesteckten Kabels schneiden können.
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Die Schneid-Klemm-Kontakte 3 können auch dazu ausgebildet sein, entsprechende Gegenstücke wie zungenartig geformte metallische Stücke aufzunehmen, durch die dann ein Kabel oder ein anderer elektrische Leiter eingeführt werden kann. Die Kunststoffhülle 31 eines Schneid-Klemm-Kontakts 3 kann auch um die metallischen Elemente 32 herum gespritzt werden. Die Kunststoffhülle kann wie später beschrieben auch der Kunststoffträger 1 selbst sein und der Schneid-klemm-Kontakt 3 kann Teil eines Lead-Frames sein 13. Das Äußere des Schneid-Klemm-Kontakts 3 aus Kunststoff kann aber auch auf dem Kunststoffträger 1 angebracht, vorteilhafterweise geklebt oder gesteckt werden. Der Schneid-Klemm-Kontakt 3 kann aber auch so in dem Kunststoffträger 1 nachträglich eingelassen werden, dass er möglichst wenig aus der Oberfläche 1a des Kunststoffträgers 1 hervor steht. Dadurch kann eine noch flachere Bauweise eines LED-Moduls erzielt werden.
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Der wenigstens eine LED-Chip 2 kann direkt über den Schneid-Klemm-Kontakt 3 elektrisch kontaktiert werden, beispielsweise mittels eines Verbindungskabels oder Verbindungsdrahts 4.
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Demnach ist keine Leiterplatte zur Lötkontaktierung auf der Oberfläche 1a des Kunststoffträgers 1 mehr nötig. Dies hat den Vorteil hat, dass eine weitere Miniaturisierung eines LED-Moduls 10, wie zum Beispiel dem gemäß einer ersten Ausführungsform in 1, das eine Kombination aus wenigstens einem LED-Element 2 und dem Kunststoffträger 1 mit Schneid-Klemm-Kontakt 3 ist, erreicht werden kann. Nach diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung können Herstellungsprozesse vereinfacht und günstiger durchgeführt werden.
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Ein LED-Chip 2 kann mit einem Schneid-Klemm-Kontakt 3 oder mit mehreren Schneid-Klemm-Kontakten 3 verbunden sein. Es können auch Schneid-Klemm-Kontakte 3 auf der Oberfläche 1a des Kunststoffträgers 1 vorhanden sein, die nicht oder nicht nur mit einem LED-Chip 2 kontaktiert sind. Diese können beispielsweise – wie später beschrieben – zur Kontaktierung mehrerer LED-Module 10 miteinander zu einer LED-Kette 20 benutzt werden.
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3 zeigt weitere vorteilhafte Merkmale des Kunststoffträgers 1 der ersten Ausführungsform und eines entsprechenden LED-Moduls 10, das den Kunststoffträger 1 enthält. Identische Elemente in 1 und 3 sind in 3 nicht mit Referenzzeichen versehen. Der Kunststoffträger 1 weist zusätzlich zu den Elementen aus 1 wenigstens eine Befestigungsbohrung 7 und/oder wenigstens eine Nut 6 an einem oder mehreren seiner Ränder 1b auf. Über die Befestigungsbohrung 7 kann der Kunststoffträger 1 beispielsweise auf einem weiteren Träger montiert werden. Dabei kann eine geeignete Schraube oder ein Stift durch die Bohrung 7 geführt werden und in den weiteren Träger eindringen und somit als Befestigung dienen. Da auf der Oberfläche 1a des Kunststoffträgers 1 keine metallischen oder anderweitig leitenden Leiterplatten mehr vorgesehen sind, muss auch nicht befürchtet werden, dass eine solche Durchkontaktierung mit einer Schraube oder einem Stift durch die Befestigungsbohrung 7 einen elektrischen Kurzschluss oder eine ungewünschte elektrische Verbindung herstellt.
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Zum einfacheren Anbringen des Kunststoffträgers 1, beispielsweise auf einem weiteren Träger, kann an wenigstens einem Rand 1b des Kunststoffträgers 1 wenigstens eine Nut 6 vorgesehen sein. Als Nut 6 wird üblicherweise eine Vertiefung verstanden. Allerdings kann unter der Nut 6 in diesem Fall auch ein Vorsprung verstanden werden. Die Vertiefung bzw. der Vorsprung können dann mit einem geeigneten Gegenstück eines Halters eingreifen oder einschnappen. Durch dieses randseitige Einschnappen kann der Kunststoffträger 1 einfach und schnell auf beispielweise einem weiteren Träger befestigt werden. Die Nut 6 kann dabei entweder an den stirnseitigen oder den breitseitigen Rändern 1a des Kunststoffträgers 1 angebracht sein. Mehrere solche Nuten 6 können an einem Rand 1b gemeinsam angebracht sein, um mit mehreren entsprechenden Gegenstücken einzugreifen.
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An dem Kunststoffträger 1, vorzugsweise auf dessen Oberfläche 1a, kann ferner eine mechanische Verbindung 8 vorgesehen sein, die dazu ausgelegt ist, ein optisches Element 9 so zu befestigen, dass es oberhalb des wenigstens einen LED-Chips 2 platziert wird. Das bedeutet, dass insbesondere das von dem wenigstens einen LED-Chip 2 ausgestrahlte Licht durch das optische Element 9 läuft oder von dem optischen Element 9 reflektiert wird.
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Das optische Element 9 kann beispielsweise eine Linse, eine Blende, ein Reflektor, oder eine mit Farbkonversions- und/oder Streupartikeln beschichtete transparente oder semi-transparente dünne Platte sein. Die Farbkonversionspartikel können dabei von einem oder von mehreren Farbstoffen wie beispielweise Phosphor sein. Vorteilhafterweise ist die mechanische Verbindung 8 eine Schnappverbindung, so dass das optische Element 9 einfach angebracht, ausgetauscht oder entfernt werden kann. Eine Schnappverbindung kann beispielsweise eine Klemme sein, die über eine rückstellende Klemmkraft das optische Element 9 fest hält.
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Ein optisches Element 9 kann auch in der Form einer Kuppel sein beispielsweise eines sogenannten Globe-Tops, die über dem wenigstens einen LED-Chip 2 angebracht ist bzw. diesen überstülpt. Die Kuppel kann Farbstoff- und/oder Streupartikel zur Farbkonversion bzw. zum Zerstreuen des Lichts enthalten, oder damit beschichtet sein.
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4 zeigt eine weitere Anwendung der vorliegenden Erfindung. Eine LED-Kette 20 wird aus mehreren LED-Modulen 10 gebildet. Jedes LED-Modul weist einen Kunststoffträger 1 und wenigstens einen LED-Chip 2 auf. Dabei werden jeweils zwei LED-Module 10 der LED-Kette 20 über Schneid-Klemm-Kontakte 3 kontaktiert und montiert. 4 zeigt zum Beispiel drei LED-Module 10 mit je zwei Schneid-Klemm-Kontakten 3. Einer der Schneid-Klemm-Kontakte 3 wird dabei auf jedem LED-Modul 10 dazu verwendet, den LED-Chip 2 zu kontaktieren. Über den anderen Schneid-Klemm-Kontakt 3 wird die Verbindung zu einen anderen LED-Modul 10 hergestellt. Jedes LED-Modul 10 kann auch drei oder mehrere Schneid-Klemm-Kontakte 3 aufweisen, um mit einem oder mehreren LED-Modulen 10 verbunden werden zu können.
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Dadurch entsteht zum Beispiel die in 4 gezeigte LED-Kette 20, die insbesondere dazu geeignet ist Leuchtbuchstaben auszulegen. Dabei wird die LED-Kette 20 entlang der Form oder entlang eines Umrisses eines Buchstaben gelegt. Je mehr LED-Module 10 aneinander gekettet werden, desto gleichmäßiger kann die Ausleuchtung eines Buchstabens stattfinden.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Kunststoffträgers 1, der für wenigstens einen LED-Chip 2 ausgelegt ist. Der Kunststoffträger 1 ist in der zweiten Ausführungsform vorzugsweise als überspritztes („overmoulded”) Plastikgehäuse eines LED-Moduls 10 gestaltet (d. h. ein über einen Lead-Frame 13 gespritztes Plastikgehäuse 10). Das Plastikgehäuse 1 wird jedenfalls um den Lead-Frame 13 herum gestaltet, der mit dem LED-Chip 2 verbunden ist (der LED-Chip 2 befindet sich beispielweise elektrisch verbunden auf dem Lead-Frame 13). Dabei sind auch andere Verfahren als Überspritzen denkbar. Wie in 5b zu sehen ist, wird der Kunststoffträger 1 bei der vorzugsweisen Überspritzung etwa so gestaltet, dass der LED-Chip 2 in einer Ausnehmung oder Vertiefung auf der Oberfläche (freiliegend zu dessen Oberseite hin) des Kunststoffträgers 1 angeordnet wird. Über der Ausnehmung oder Vertiefung kann dann beispielweise noch ein optisches Element 9, wie eine Leuchtstoffbeschichtung, ein Leuchtstoffplättchen oder ein Globe-Top angeordnet werden. Der Leuchtstoff kann direkt auf dem/über dem LED-Chip 2 angeordnet sein. Die Leuchtstoffbeschichtung kann beispielsweise die ganze Vertiefung oder nur Teilbereiche der Vertiefung ausfüllen. Die Leuchtstoffbeschichtung kann als ein Leuchtstoffpartikel (organische und/oder anorganische Leuchtstoffpartikel) enthaltende Matrix ausgestaltet sein. Dabei sind alle handelsüblichen Leuchtstoffe einsetzbar. Es können zudem Streupartikel in der Matrix eingemischt sein, um die Farbhomogenität zu verbessern. Das optisches Element 9 ohne Leuchtstoff ist auch als eine klar aussehende Schicht oder eine diffus aussehende Schicht oder als ein kalottenartiges Teil denkbar. Eine mögliche Leuchtstoffbeschichtung 9 ist in 5a gezeigt. Das optische Element 9 wird bevorzugt durch wenigstens ein Dispensverfahren hergestellt. An der Seite des Kunststoffträgers 1 kann außerdem eine Schnappverbindung 8 ausgebildet sein, um andere optische Elemente anzubringen. Die Schnappverbindung 8 kann wie die Schnappverbindung der oben beschriebenen ersten Ausführungsform oder zumindest ähnlich funktionieren. Die Schnappverbindung kann beispielweise eine Rille in dem Kunststoffträger 1 sein, die von zwei flexiblen Seitenwänden begrenzt wird, so dass ein optisches Element wenn es in die Rille gesteckt wird, durch die Seitenwände gehalten wird. Die Schnappverbindung 8 kann auch als ein Element gestaltet sein, das die Oberseite des Kunststoffträgers 1 bildet oder bedeckt. Ein Teil des Elements kann den LED-Chip halten, beispielweise in einer Ausnehmung, während ein anderer Teil ein optisches Element sein kann ein optisches Element halten kann. Vorzugsweise ist der Kunststoffträger aber ganzheitlich mit der Schnappverbindung 8 gebildet. Alternativ kann die Schnappverbindung 8 über die Oberfläche des Kunststoffträgers 1 gesteckt werden.
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Durch den Kunststoffträger 1 ist vorzugsweise wieder eine Bohrung 7 geführt, um ein LED-Modul 10 später beispielweises an eine Beschilderung anzubringen, z. B. daran anzuschrauben.
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In der Vertiefung kann mindestens ein LED-Chip 2 eingesetzt werden. Bevorzugt befinden sich aber mehrere LED-Chips 2, beispielsweise 2–4 LED-Chips 2 (bevorzugt aber nicht mehr als 6 LED-Chips 2), in der Vertiefung. Der Kunststoffträger kann mehrere Vertiefungen (bevorzugt 1 oder 2 Vertiefungen) aufweisen. Eine Vertiefung kann einen Durchmesser von 2–5 mm haben, bevorzugt von 2,5–4 mm. Der Boden einer Vertiefung kann kreisförmig, eckig, oval oder vieleckig (z. B. als Rechteck oder Sechseck) ausgebildet sein. Die Leuchtstoffbeschichtung kann eine ähnliche oder die gleiche Form wie der Boden einer Vertiefung aufweisen.
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Der LED-Chip 2 kann monochromatisch und/oder leuchtstoffkonvertiert sein. Eine Kombination eines monochromatischen und leuchtstoffkonvertierten LED-Chips ist auch einsetzbar.
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Der Kunststoffträger 1 kann eine Breite von 4–10 mm (bevorzugt 5–7 mm), eine Länge von 5–20 mm (bevorzugt 8–12 mm), und eine Höhe von 2–7 mm aufzeigen (bevorzugt 3–5 mm).
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6 zeigt die Unterseite des Kunststoffträgers 1 der zweiten Ausführungsform. Eine Kabelführung 12 ist beispielweise als eine längliche Vertiefung, etwa eine Rille oder ein länglicher Kanal, in dem Plastikmaterial ausgebildet, um darin ein Kabel aufzunehmen und zu führen. Wenigstens einer, vorzugsweise zwei Schneid-Klemm-Kontakte 3 sind in der Kabelführung angeordnet, wie in 6a zu sehen ist. Dabei befindet sich vorzugsweise je ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 nahe einem der beiden gegenüberliegenden Enden der Kabelführung 12. Ein Kabel kann so in die Kabelführung gedrückt oder geschoben werden, dass die Schneid-Klemm-Kontakte 3 einerseits durch die Isolierung des Kabels schneiden, wodurch sie einen elektrischen Kontakt herstellen, und andererseits das Kabel festklemmen.
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Ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 kann beispielweise einen Plus-Kontakt (+) für wenigstens einen LED-Chip 2 sein, der andere Schneid-Klemm-Kontakt 3 kann beispielweise ein Minus-Kontakt (–) sein. Die Kabelführung 12 könnte auch oben geschlossen sein, d. h. ein röhrenförmiger Kanal durch den Kunststoffträger 1 sein. Dann wäre es hilfreich zusätzlich ein Loch 11 auf der Unterseite des Kunststoffträgers auszusparen, durch das Zugriff auf das eingeführte Kabel möglich ist, um zum Beispiel nachträglich, d. h. nach Zusammenbau eines LED-Moduls 10, den Plus-Kontakt von dem Minus-Kontakt zu trennen.
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Wenigstens ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 ist vorzugsweise integraler Bestandteil des Lead-Frames 13 und bleibt beim Überspritzen des Lead-Frames mit dem Kunststoffträger 1 zu dessen Unterseite hin freiliegend, wie oben beschrieben bevorzugt in einer Kabelführung 12. Ein Beispiel, wie ein solcher Lead-Frame 13 mit wenigstens einem integralen Schneid-Klemm-Kontakt 3 gebildet werden kann, ist in 7 gezeigt. Ein erfindungsgemäßer Lead-Frame 13 kann einteilig sein (beispielweise für einen Kontakt eines LED-Chips 2) oder kann mehrteilig seine (beispielweise für verschiedene Kontakte eines LED-Chips 2). Der Lead-Frame 13 in 7 besteht aus zwei voneinander getrennten Teilen, wobei später in einem LED-Modul 10 ein Teil den oben beschriebenen Plus-Kontakt mit dem LED-Chip 2 bildet, der andere den Minus-Kontakt. Ein solcher Lead-Frame 13 weist wenigstens einen Abschnitt auf, der als Schnei-Klemm-Kontakt 3 ausgebildet ist. Beispielweise ist an jedem Endabschnitt 14 des zweiteiligen Lead-Frames 13 aus 7 ein Schneid-Klemm-Kontakt 3 gebildet.
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In 7 ist zu sehen, dass jeder Teil des zweiteiligen Lead-Frames 13 einen flachen Abschnitt 15 aufweist. Auf diesem flachen Abschnitt 15 kann der LED-Chip 2 angeordnet werden, beispielweise während des Herstellungsprozesses. Wenigstens ein Endabschnitt 14 des Lead-Frames 13 steht in einem Winkel zu dem flachen Abschnitt 15 weg. Vorzugsweise ist der Winkel annähernd 90°, kann aber je nach Gestaltung des LED-Moduls 10 beliebig gewählt werden. Der Endabschnitt 14 und der flache Abschnitt 15 sind ganzheitlich, vorzugsweise aus einem leitfähigen Material wie etwa Metall ausgebildet.
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Der wenigstens eine Endabschnitt 14 ist vorzugsweise flach geformt und weist eine Aussparung 16 auf, die ihn größtenteils in zwei flache Seitenteile 17 teilt. Die Innenkanten 18 der Aussparung sollten als scharfe Kanten oder Klingen geformt sein. In die Aussparung 16 kann später ein Kabel eingesetzt werden, wobei die scharfen Kanten 18 die Isolierung durchschneiden können und Kontakt mit dem Kabelleiter herstellen. Der wenigstens eine Endabschnitt 14 wirkt also als wenigstens ein Schneid-Klemm-Kontakt 3.
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8 zeigt einen Rahmen aus Kunststoff, der eine Vielzahl von Kunststoffträgern 1 mit darin eingebetteten Lead-Frames 13 aufweist. So könnten eine Vielzahl von LED-Modulen 10 gleichzeitig angefertigt werden. Die einzelnen Kunststoffgehäuse 1 können einfach aus dem Rahmen gebrochen werden, um dann beispielweise eines nach dem anderen an einem elektrischen Kabel angebracht zu werden, wodurch weiter eine LED-Kette 20 hergestellt werden kann. In dem Rahmen könnten die einzelnen Kunststoffträger auch mit Verbindungsstücken untereinander mechanisch fixiert werden.
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Insgesamt erzielt die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass ein Kunststoffträger 1 für wenigstens einen LED-Chip 2 bereitgestellt wird, der leiterplattenlos ist. Der Wegfall der Leiterplatte ermöglicht vorteilhafte Anwendungen wie kleine Flächenleuchten oder eine kompaktere Bauweise von LED-Modulen. Solche LED-Module können beispielweise zur Ausleuchtung von kleinen Leuchtbuchstaben zu einer LED-Kette 20 aus LED-Modulen 10 zusammengesetzt werden. Die Länge der LED-Kette 20 kann einfach variiert werden, indem Schneid-Klemm-Kontakte 3 zur Verbindung der einzelnen Kettenglieder verwendet werden.
