DE102012218059A1 - LED lamp for generating predeterminable distribution of luminous intensity in photometric far-field, has reflector arranged opposite to carrier element, where upper surface of carrier element comprises three-dimensional structure - Google Patents

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Abstract

The lamp (20) has a set of LEDs (14) arranged in a region of a carrier element (22). The region of the carrier element is designed as an upper surface (24) of the carrier element. A planar or three-dimensional formed reflector (26) is arranged opposite to the carrier element such that a light of the LED is partially reflected at the reflector. The upper surface of the carrier element comprises a three-dimensional structure, and the reflector comprises a reflective silver layer. The upper surface of the carrier element comprises two regions, which are approximated by a plane. An independent claim is also included for a method for manufacturing an LED lamp for generating a predeterminable distribution of luminous intensity.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7. The invention relates to an LED lamp according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing an LED lamp according to the preamble of patent claim 7.

Stand der Technik State of the art

Aus dem Stand der Technik sind Leuchten bekannt, die zur Erzeugung einer bestimmten Abstrahlcharakteristik, wie einer Batwing-Lichtstärkeverteilung, sehr aufwendige Optiken, wie z.B. Batwing-Linsen oder aufwendig geformte Reflektoren, aufweisen. Beispielsweise werden für Leuchten als auch Autoscheinwerfer, die eine besondere Abstrahlung im photometrischen Fernfeld wie Batwing, Spot, Wallwasher oder eine Asymmetrie zeigen, relativ aufwendige und dadurch teure 2D- und 3D-Optiken bzw. Reflektoren benötigt. Dabei werden für komplexe Reflektoren Spritzgussteile geformt und verchromt, deren Reflexionsgrad relativ niedrig ist (ca. 83%). Luminaires are known from the prior art which, in order to produce a specific emission characteristic, such as a Batwing luminous intensity distribution, have very complex optics, such as e.g. Batwing lenses or elaborately shaped reflectors having. For example, relatively complex and thus expensive 2D and 3D optics or reflectors are required for lights and car headlights, which show a special radiation in the photometric far field such as Batwing, Spot, Wallwasher or asymmetry. Injection molded parts are formed and chrome plated for complex reflectors, whose reflectance is relatively low (about 83%).

In 1a ist exemplarisch eine Straßenleuchte 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Diese umfasst eine LED-Modul-Anordnung 12, die in 1b noch mal vergrößert dargestellt ist. Die LED-Modul-Anordnung 12 weist dabei eine Mehrzahl an LED-Modulen 13 auf. Ein solches LED-Modul 13 ist in 1c dargestellt. Dieses umfasst eine Mehrzahl an LEDs 14 und einen komplex geformten, insbesondere facettierten Reflektor 16, um eine gewünschte Beleuchtungsstärkeverteilung auf der Straße zu erzeugen. Der strukturelle Aufbau dieses LED-Moduls 13, umfassend eine Platine 18 oder eine Leiterplatte mit einer Mehrzahl darauf angeordneter LEDs 14 und einen facettierten Reflektor 16, ist in 1d noch mal schematisch dargestellt. In 1a is an example of a street lamp 10 represented according to the prior art. This comprises an LED module arrangement 12 , in the 1b is shown enlarged again. The LED module arrangement 12 has a plurality of LED modules 13 on. Such a LED module 13 is in 1c shown. This includes a plurality of LEDs 14 and a complex shaped, in particular faceted reflector 16 to produce a desired illumination distribution on the road. The structural design of this LED module 13 comprising a circuit board 18 or a circuit board having a plurality of LEDs disposed thereon 14 and a faceted reflector 16 , is in 1d again shown schematically.

Nachteilig dabei ist, dass die Reflektoren zur Erzeugung einer gewünschten Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld sehr komplex geformt sein müssen und dadurch sehr teuer und aufwendig herzustellen sind. Darüber hinaus bedingt die aufwendige Herstellung der Reflektoren, die verformt, gewalzt oder gedrückt werden müssen, dass sich derartig komplexe Reflektoren mit nur relativ niedrigen Reflexionsgraden umsetzen lassen. The disadvantage here is that the reflectors to produce a desired light distribution in the photometric far field must be very complex and thus are very expensive and expensive to produce. In addition, the complex production of the reflectors, which must be deformed, rolled or pressed, that such complex reflectors can be implemented with only relatively low reflectivities.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine LED-Leuchte und ein Verfahren zur Herstellung einer LED-Leuchte bereitzustellen, mittels welchen mit weniger Aufwand eine vorgebbare Lichtstärkeverteilung erzeugbar ist. The object of the present invention is to provide an LED luminaire and a method for producing an LED luminaire, by means of which a specifiable luminous intensity distribution can be generated with less effort.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine LED-Leuchte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7. This object is achieved by an LED lamp having the features of patent claim 1 and a method having the features of patent claim 7.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße LED-Leuchte zur Erzeugung einer vorgebbaren Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld umfasst ein Trägerelement und eine Mehrzahl von auf dem Trägerelement angeordneten LEDs, wobei der Bereich des Trägerelements, in dem die LEDs angeordnet sind, als eine Oberfläche des Trägerelements definiert ist. Weiterhin umfasst die LED-Leuchte einen Reflektor, der derart gegenüber dem Trägerelement angeordnet ist, dass Licht der LEDs zumindest zum Teil am Reflektor reflektierbar ist. Dabei weist die Oberfläche des Trägerelements eine dreidimensionale Struktur auf. The LED luminaire according to the invention for generating a predefinable light intensity distribution in the photometric far field comprises a carrier element and a plurality of LEDs arranged on the carrier element, wherein the region of the carrier element in which the LEDs are arranged is defined as a surface of the carrier element. Furthermore, the LED lamp comprises a reflector, which is arranged in such a way with respect to the carrier element, that light of the LEDs is at least partially reflectable on the reflector. In this case, the surface of the carrier element has a three-dimensional structure.

Die dreidimensionale Struktur der Oberfläche ist dabei so zu verstehen, dass die Oberfläche, also der Bereich des Trägerelements, in dem die LEDs angeordnet sind, zumindest nicht vollständig in einer Ebene liegt, im Gegensatz zu den im Stand der Technik üblicherweise verwendeten ebenen Platinen, auf denen die LEDs angeordnet sind. The three-dimensional structure of the surface is understood to mean that the surface, ie the region of the carrier element in which the LEDs are arranged, is at least not completely in one plane, in contrast to the planar circuit boards commonly used in the prior art where the LEDs are arranged.

Die dreidimensionale Struktur der Oberfläche kann so ausgestaltet werden, dass durch die Geometrie der Oberfläche und der darauf angeordneten LEDs deren räumliche Anordnung und Abstrahlrichtung durch die Geometrie der dreidimensionalen Struktur vorgegeben werden kann. Dies ermöglicht es in Kombination mit einem sehr einfach ausgestalteten Reflektor eine vorgebbare Lichtstärkeverteilung zu erzeugen. Insbesondere wird erst durch die Ausgestaltung der Oberfläche des Trägerelements mit einer dreidimensionalen Struktur eine Ausbildung des Reflektors mit einer sehr einfachen Geometrie ermöglicht. So lässt sich durch diese einfache und besonders vorteilhafte Anordnung im photometrischen Fernfeld eine Lichtstärkeverteilung wie beispielsweise eine Batwing-Lichtstärkeverteilung oder ein Spot erzeugen, ohne dass dafür teuere und komplex geformte Optiken bzw. Reflektoren erforderlich sind. The three-dimensional structure of the surface can be designed such that the spatial arrangement and emission direction can be predetermined by the geometry of the three-dimensional structure due to the geometry of the surface and the LEDs arranged thereon. This makes it possible to produce a predefinable light intensity distribution in combination with a very simply designed reflector. In particular, the design of the surface of the carrier element with a three-dimensional structure makes it possible to design the reflector with a very simple geometry. Thus, by means of this simple and particularly advantageous arrangement in the far-field photometric field, a light intensity distribution such as, for example, a Batwing light intensity distribution or a spot can be produced without requiring expensive and complex-shaped optics or reflectors.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Reflektor eben oder dreidimensional ausgestaltet sein. In an advantageous embodiment of the invention, the reflector may be configured flat or three-dimensional.

Dreidimensional bedeutet in diesem Zusammenhang nicht, dass der Reflektor ein Volumen bzw. eine Dicke ungleich 0 besitzt, sondern ist auf die Oberflächengeometrie des Reflektors bezogen. D.h. dass eine Oberfläche des Reflektors bei einer dreidimensionalen Ausbildung des Reflektors, zumindest nicht vollständig in einer Ebene liegt. Three-dimensional means in this context not that the reflector has a volume or a thickness not equal to 0, but is based on the surface geometry of the reflector. That that a surface of the reflector in a three-dimensional design of the reflector, at least not completely in a plane.

Bei einer dreidimensionale Ausgestaltung des Reflektors lassen sich in Kombination mit der dreidimensionalen Oberflächenstruktur des Trägerelements der LED-Leuchte eine Vielzahl an gewünschten, vorgebbaren Lichtstärkeverteilungen auf sehr einfache Weise realisieren. Für die Erzeugung einer gewünschten Lichtstärkeverteilung können so deutlich weniger aufwendig ausgestaltete Reflektoren in Bezug auf die Komplexität ihrer Geometrie verwendet werden, welche somit auch kostengünstiger und weniger aufwendig herzustellen sind. Natürlich können auch weiterhin komplexer geformte dreidimensionale Reflektoren verwendet werden. Vor allem in Kombination mit der dreidimensional ausgebildeten Oberflächenstruktur des Trägerelements können so auf besonders vorteilhafte Weise auch äußerst komplexe Abstrahlcharakteristiken der LED-Leuchte umgesetzt werden, wie sie bisher im Stand der Technik mit ebenen Trägerelementen nicht möglich waren. In a three-dimensional refinement of the reflector, in combination with the three-dimensional surface structure of the carrier element of the LED luminaire, a multiplicity of desired, specifiable luminous intensity distributions can be realized in a very simple manner. For the generation of a desired light intensity distribution, it is thus possible to use reflectors which are much less elaborately designed with respect to the complexity of their geometry, which are therefore also less expensive and less expensive to produce. Of course, even more complex shaped three-dimensional reflectors can be used. Especially in combination with the three-dimensional surface structure of the support element can thus be implemented in a particularly advantageous manner and extremely complex emission characteristics of the LED lamp, as they were previously not possible in the art with planar support elements.

Besonders vorteilhaft ist auch die Ausbildung des Reflektors als ebener Reflektor. Der flache Reflektor braucht nicht verformt, gewalzt oder gedrückt zu werden und seine Oberfläche bleibt unverletzt. So kann der Reflektor wesentlich preisgünstiger ausgestaltet werden und gleichzeitig kann der Reflexionsgrad des Reflektors erhöht werden. Particularly advantageous is the formation of the reflector as a planar reflector. The flat reflector does not need to be deformed, rolled or pressed, and its surface remains uninjured. Thus, the reflector can be made much cheaper and at the same time, the reflectance of the reflector can be increased.

Bei der Ausbildung des Reflektors, sowohl eines dreidimensionalen als auch eines ebenen, stehen eine Vielzahl an Möglichkeiten bereit. Der Reflektor kann beispielsweise metallisch oder nicht metallisch, wie z.B. aus Porzellan, Plastik, glänzenden Materialien, usw. sein. darüber hinaus kann die Oberfläche des Reflektors auch beschichtet sein bzw. eine Oberfläche aus Glas, Porzellan, glänzenden Materialien mit Fresnelreflektion und/oder hoher Reflektion bei Streiflichteinfall aufweisen. Der Reflektor kann auch aus gemischten Materialien sein und Kombinationen von nicht metallischen Materialien mit Metallen aufweisen, sowie auch Kombinationen von diffus und gerichtet reflektierenden Flächen. In the design of the reflector, both a three-dimensional and a flat, a variety of options are available. The reflector may be metallic or non-metallic, e.g. made of porcelain, plastic, shiny materials, etc. In addition, the surface of the reflector may also be coated or have a surface of glass, porcelain, glossy materials with Fresnel reflection and / or high reflection in incident light. The reflector may also be of mixed materials and have combinations of non-metallic materials with metals, as well as combinations of diffused and directionally reflective surfaces.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Reflektor eine reflektive Silberschicht aufweisen, insbesondere kann der Reflektor aus Aluminium sein und eine hochreflektiven Silberschicht aufweisen. Optional kann der Reflektor auch eine diffus reflektierende, weiße Kunststofffolie mit poröser Struktur aufweisen. Durch die poröse Struktur der Folie ist zum einen die diffuse Streuung des Lichts bedingt, zum anderen wird dadurch ebenfalls enorm hoher Reflexionsgrad ermöglicht. Die durch die Erfindung bereitgestellte einfache Geometrie des Reflektors, insbesondere bei einer ebenen Ausbildung des Reflektors, ermöglicht erst die Verwendung derartig hoch reflektiver Schichten und Folien. Derartige Schichten und Folien können bei komplex ausgestalteten Reflektoren nicht verwendet werden, da bei der Ausbildung dieser Reflektoren diese Schichten reißen und beschädigt werden würden. Durch einen ebenen Reflektor wird es somit möglich, den Reflexionsgrad des Reflektors beträchtlich zu erhöhen. Insbesondere können so Reflexionsgrade erzielt werden, die über 95%, insbesondere sogar über 98% liegen. In an advantageous embodiment of the invention, the reflector may have a reflective silver layer, in particular, the reflector may be made of aluminum and have a highly reflective silver layer. Optionally, the reflector may also have a diffusely reflecting, white plastic film with a porous structure. Due to the porous structure of the film, on the one hand, the diffuse scattering of the light is due, on the other hand, this also allows enormously high reflectance. The simple geometry of the reflector provided by the invention, in particular with a planar design of the reflector, allows the use of such highly reflective layers and films. Such layers and films can not be used in complex designed reflectors, since in the formation of these reflectors tear these layers and would be damaged. By a flat reflector, it is thus possible to increase the reflectance of the reflector considerably. In particular, it is thus possible to achieve reflectivities which are more than 95%, in particular even more than 98%.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Oberfläche des Trägerelements mindestens zwei Bereiche auf, die jeweils durch eine Ebene approximierbar sind, wobei die Ebenen einen Winkel miteinander einschließen, der von 180° verschieden ist. Bevorzugt kann die Oberfläche des Trägerelements auch in Form von zwei sich schneidenden Ebenen ausgebildet sein. Der Schnittwinkel bzw. der Winkel, den die Ebenen miteinander einschließen, kann dabei so bemessen sein, dass eine gewünschte Abstrahlcharakteristik durch die auf der Oberfläche angeordneten LEDs entsprechend einer vorgegebenen Lichtstärkeverteilung erzielbar ist. Darüber hinaus ist auch die Neigung des Reflektors, insbesondere eines ebenen Reflektors, gegenüber dem Trägerelement variabel. Auch dieser Neigungswinkel, insbesondere der Neigungswinkel der Ebenen, die die Oberfläche des Trägerelements approximieren, kann derart eingestellt werden bzw. bemessen sein, dass eine vorgebbare Lichtstärkeverteilung, wie Batwing oder Spot, im Fernfeld erzeugbar ist. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist es, dass durch sehr einfache Geometrien, sowohl die des Reflektors als auch durch die des Trägerelements, eine Vielzahl an vorgebbaren Lichtstärkeverteilungen im Fernfeld erzeugbar ist. In an advantageous embodiment of the invention, the surface of the support element on at least two areas, which are each approximable by a plane, wherein the planes form an angle with each other, which is different from 180 °. Preferably, the surface of the carrier element may also be in the form of two intersecting planes. The angle of intersection or the angle that the planes enclose with one another can be dimensioned such that a desired emission characteristic can be achieved by the LEDs arranged on the surface in accordance with a predetermined light intensity distribution. In addition, the inclination of the reflector, in particular a planar reflector, with respect to the carrier element is variable. This inclination angle, in particular the angle of inclination of the planes which approximate the surface of the carrier element, can also be adjusted or dimensioned such that a predefinable light intensity distribution, such as batwing or spot, can be generated in the far field. It is particularly advantageous in this embodiment that a plurality of predefinable light intensity distributions in the far field can be generated by very simple geometries, both those of the reflector and those of the carrier element.

Darüber hinaus stehen auch eine Vielzahl an Möglichkeiten bereit, das Trägerelement auszugestalten. In addition, a variety of ways are available to design the support element.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Trägerelement einen Grundkörper umfassen, auf dem mindestens eine Leiterplatte mit einer Mehrzahl an Leiterbahnen angeordnet ist. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Ausbildung der Oberfläche des Trägerelements als ebene Flächen. Auf den Grundkörper, der vorzugsweise aus einem Metall ist, kann beispielsweise eine flexible Leiterplatte aufgeklebt werden. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und kostengünstig und eignet sich vor allem für einfachere Geometrien des Trägerelements. In an advantageous embodiment of the invention, the carrier element may comprise a base body on which at least one printed circuit board is arranged with a plurality of conductor tracks. This is particularly advantageous in a design of the surface of the carrier element as flat surfaces. On the body, which is preferably made of a metal, for example, a flexible circuit board can be glued. This embodiment is particularly simple and inexpensive and is particularly suitable for simpler geometries of the support element.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Trägerelement als Grundkörper mit einer Mehrzahl an Leiterbahnen ausgebildet sein. Dabei können die Leiterbahnen oder auch Metallpads und Durchkontaktierungen durch Laserdirektstrukturierung oder durch Aufprägen einer strukturierten Metallfolie auf dem Grundkörper erzeugt werden. Der Grundkörper kann dabei aus einem Kunststoff gebildet sein, bevorzugt aus einem thermoplastischen, partiell metallisierten Kunststoff, der sich besonders gut zur Erzeugung von Leiterbahnen mittels Laserdirektstrukturierung eignet. Durch Extrusion oder Spritzguss lassen sich beliebige Geometrien des Grundkörpers und insbesondere seiner Oberfläche realisieren, wobei die Geometrie des Grundkörpers vorteilhafterweise auf die gewünschte zu erzeugende Abstrahlcharakteristik der LED-Leuchte angepasst werden kann. So lassen sich durch die Vielzahl an möglichen Ausbildungsvarianten des Grundkörpers der LED-Leuchte eine Vielzahl von Lichtstärkeverteilungen umsetzen, ohne dass dafür aufwendige, teure und komplexe Optiken bzw. Reflektoren benötigt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the carrier element may be formed as a base body with a plurality of conductor tracks. In this case, the conductor tracks or else metal pads and plated-through holes can be produced by direct laser structuring or by embossing a structured metal foil on the base body. The main body can be formed from a plastic, preferably from a thermoplastic, partially metallized plastic, which is particularly well suited for the production of printed conductors by laser direct structuring. By extrusion or injection molding, any geometry of the base body and in particular its surface can be realized, wherein the geometry of the base body can be advantageously adapted to the desired emission characteristic of the LED light to be generated. Thus can be implemented by the large number of possible training variants of the main body of the LED light a variety of luminous intensity distributions, without the need for complex, expensive and complex optics or reflectors.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchte zur Erzeugung einer vorgebbaren Lichtstärkeverteilung umfasst die Schritte:

  • – Herstellen eines Grundkörpers mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur;
  • – Erzeugen von Leiterbahnen mit einer dreidimensionalen Leiterbahnstruktur auf dem Grundkörper;
  • – Anordnen von LEDs auf den Leiterbahnen; und
  • – Anordnen eines Reflektors gegenüber dem Grundkörper in einem vorgebbaren Winkel, so dass Licht der LEDs zumindest zum Teil vom Reflektor reflektiert wird.
The method according to the invention for producing an LED lamp for generating a predefinable light intensity distribution comprises the steps:
  • - Producing a base body with a three-dimensional surface structure;
  • - generating conductor tracks with a three-dimensional conductor track structure on the base body;
  • - Arranging LEDs on the tracks; and
  • - Arranging a reflector relative to the base body in a predetermined angle, so that light from the LEDs is at least partially reflected by the reflector.

Das Herstellen eines Grundkörpers mit einer dreidimensional strukturierten Oberfläche und dem Anordnen des Grundkörpers mit den LEDs gegenüber einem eben ausgebildeten Reflektor können vorgebbare Lichtstärkeverteilungen erzeugt werden, wie Batwing, Spot, Wallwasher oder mit einer Asymmetrie, ohne dafür aufwendig ausgestaltete, komplexe und teuere Reflektoren herstellen zu müssen. Diese Lichtstärkeverteilungen können mit einem dreidimensional ausgebildeten Reflektor umgesetzt werden, vorteilhafterweise lassen sich diese Lichtstärkeverteilungen aber auch mit einem eben ausgebildeten Reflektor realisieren. Durch dieses Verfahren lässt sich somit eine LED-Leuchte zur Erzeugung einer vorgebbaren Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld mit deutlich reduziertem Aufwand herstellen. Producing a basic body with a three-dimensionally structured surface and arranging the basic body with the LEDs in relation to a flat reflector can be used to generate predefinable light intensity distributions, such as batwing, spotlights, wallwashers or with an asymmetry, without elaborately designing complex, expensive reflectors have to. These light intensity distributions can be implemented with a three-dimensionally formed reflector, but advantageously these light intensity distributions can also be realized with a flat reflector. By this method, thus, an LED lamp for generating a predetermined luminous intensity distribution in the far photometric field can be produced with significantly reduced effort.

Insbesondere ist das Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte oder einer ihrer Ausgestaltungsvarianten geeignet. Alle im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen LED-Leuchte genannten Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsvarianten gelten, soweit anwendbar, auch für das erfindungsgemäße Verfahren. In particular, the method is suitable for producing an LED lamp according to the invention or one of its design variants. All mentioned in connection with the LED lamp according to the invention advantages, features and design variants apply, as applicable, also for the inventive method.

Bevorzug wird dabei der Grundkörper mittels Spritzgussverfahren hergestellt wird, was den Vorteil hat, dass der Grundkörper in seiner geometrischen Ausgestaltung beliebig geformt werden kann, je nach gewünschter Abstrahlcharakteristik. Favor is while the main body is made by injection molding, which has the advantage that the base body can be arbitrarily shaped in its geometric configuration, depending on the desired radiation characteristics.

Weiterhin ist es bevorzugt, die Leiterbahnen mittels Laserdirektstrukturierung zu erzeugen. So können auch auf komplexen dreidimensionalen Oberflächenstrukturen des Grundkörpers sehr einfach Leiterbahnen erzeugt werden, ohne sich bei der geometrischen Ausgestaltung des Grundkörpers einschränken zu müssen. Furthermore, it is preferable to produce the printed conductors by means of laser direct structuring. In this way it is possible to very easily produce conductor tracks even on complex three-dimensional surface structures of the base body, without having to restrict oneself to the geometric configuration of the basic body.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen: In the following, the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. The figures show:

1a eine schematische Darstellung einer Straßenleuchte mit einer LED-Modul-Anordnung gemäß dem Stand der Technik; 1a a schematic representation of a street lamp with a LED module assembly according to the prior art;

1b eine schematische Darstellung der LED-Modul-Anordnung aus 1a mit einer Mehrzahl an LED-Modulen gemäß dem Stand der Technik; 1b a schematic representation of the LED module assembly 1a with a plurality of LED modules according to the prior art;

1c eine schematische Darstellung eines LED-Moduls der Anordnung aus 1b mit einer Mehrzahl an LEDs und einem facettierten Reflektor gemäß dem Stand der Technik; 1c a schematic representation of an LED module of the arrangement 1b with a plurality of LEDs and a faceted reflector according to the prior art;

1d eine Prinzipskizze eines LED-Moduls mit einer Platine, auf der LEDs angeordnet sind, und einem facettierten Reflektor gemäß dem Stand der Technik; 1d a schematic diagram of an LED module with a board on which LEDs are arranged, and a faceted reflector according to the prior art;

2 eine schematische Darstellung einer LED-Leuchte mit einem Reflektor und einer LED-Anordnung auf zwei Bereichen der Oberfläche eines Trägerelements, die in unterschiedlichen Winkeln gegenüber dem Reflektor geneigt sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 a schematic representation of an LED lamp with a reflector and an LED array on two areas of the surface of a support member, which are inclined at different angles to the reflector, according to an embodiment of the invention;

3 eine schematische Darstellung einer Batwing-Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld einer LED-Leuchte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 3 a schematic representation of a batwing light intensity distribution in the photometric far field of an LED lamp according to an embodiment of the invention;

4 eine schematische Darstellung einer Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld einer Leuchtstofflampe mit einem komplexen Reflektor gemäß dem Stand der Technik; 4 a schematic representation of a light intensity distribution in the photometric far field of a fluorescent lamp with a complex reflector according to the prior art;

5 eine schematische Darstellung einer LED-Leuchte, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Spot oder Strahler ausgebildet ist; 5 a schematic representation of an LED light, which is designed according to an embodiment of the invention as a spot or spotlights;

6 eine schematische Darstellung einer Lichtstärkeverteilung im Fernfeld der in 5 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellten LED-Leuchte; 6 a schematic representation of a light intensity distribution in the far field of in 5 LED lamp shown as an embodiment of the invention;

7 eine schematische Darstellung eines Trägerelements einer LED-Leuchte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit zwei angewinkelten Bereichen einer Oberfläche des Trägerelements, in denen jeweils mehrere Leiterbahnen angeordnet sind, und einer auf den Leiterbahnen statistisch verteilten LED-Anordnung; 7 a schematic representation of a support member of an LED lamp according to an embodiment of the invention, with two angled portions of a surface of the support element, in each of which a plurality of interconnects are arranged, and one on the interconnects statistically distributed LED array;

8 eine schematische Darstellung eines Trägerelements mit zwei angewinkelten Bereichen, die jeweils mehrere Leiterbahnen mit Kontaktelementen aufweisen, an denen LEDs anordenbar sind, gemäß Ausführungsbeispiel der Erfindung; 8th a schematic representation of a support member having two angled portions, each having a plurality of conductor tracks with contact elements, on which LEDs can be arranged, according to embodiment of the invention;

9a eine schematische Darstellung eines dreidimensional strukturierten Grundkörpers einer LED-Leuchte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 9a a schematic representation of a three-dimensionally structured main body of an LED lamp according to an embodiment of the invention;

9b eine schematische Darstellung eines dreidimensional strukturierten Grundkörpers mit darauf angeordneten Leiterbahnen mit Kontaktelementen, an denen LEDs anordenbar sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 9b a schematic representation of a three-dimensionally structured base body arranged thereon conductor tracks with contact elements, to which LEDs can be arranged, according to an embodiment of the invention;

9c eine schematische Darstellung der auf dem Grundkörper aus 9b angeordneten Leiterbahnen; und 9c a schematic representation of the on the base body 9b arranged conductor tracks; and

10 eine schematische Darstellung der Herstellungsschritte von Leiterbahnen mittels Laser-Direkt-Strukturierung auf einem Grundkörper gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. 10 a schematic representation of the manufacturing steps of printed conductors by means of laser direct structuring on a base body according to embodiments of the invention.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung Preferred embodiment of the invention

2 zeigt eine schematische Darstellung einer LED-Leuchte 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese weist ein Trägerelement 22 mit einer dreidimensional strukturierten Oberfläche 24 auf. Insbesondere umfasst die Oberfläche 24 zwei Bereiche, die eben ausgebildet sind und einen Winkel miteinander einschließen, der von 180° verschieden ist. In diesen Bereichen des Trägerelements 22 sind jeweils eine Mehrzahl an LEDs angeordnet. In diesem Beispiel sind die LEDs linear angeordnet, insbesondere in einer Längersteckungsrichtung des Trägerelements 22, die parallel zur y-Achse des in 2 dargestellten Koordinatensystems verläuft. Die LEDs können aber auch statistisch verteilt angeordnet sein oder beliebig auf dem Trägerelement verteilt sein. Weiterhin weist die LED-Leuchte 20 einen Reflektor 26 auf, der exemplarisch als eben ausgebildeter Reflektor dargestellt ist, welcher ebenfalls parallel zur y-Achse verläuft. 2 shows a schematic representation of an LED light 20 according to an embodiment of the invention. This has a support element 22 with a three-dimensionally structured surface 24 on. In particular, the surface comprises 24 two areas that are flat and enclose an angle that is different from 180 °. In these areas of the support element 22 Each are arranged a plurality of LEDs. In this example, the LEDs are arranged linearly, in particular in a direction of elongation of the carrier element 22 parallel to the y-axis of the in 2 shown coordinate system runs. However, the LEDs can also be distributed randomly or distributed arbitrarily on the support element. Furthermore, the LED light 20 a reflector 26 on, which is exemplified as a flat trained reflector, which also runs parallel to the y-axis.

Durch diese Anordnung lässt sich auf besonders einfache und vorteilhafte Weise im photometrischen Fernfeld eine vorgebbare Lichtstärkeverteilung, wie Batwing, Spot usw., erzeugen, ohne dass dafür teuere und komplex geformte Optiken bzw. Reflektoren erforderlich sind. Durch die dreidimensionale Ausbildung der Oberfläche 24 des Trägerelements 22, insbesondere mit zwei Bereichen, die beispielsweise eben ausgebildet sein können, und einen Winkel miteinander einschließen, kann zur Erzeugung einer Batwing-Lichtstärkeverteilung oder einer anderen gewünschten Lichtstärkeverteilung ein eben ausgebildeter Reflektor 26 verwendet werden. Erst dadurch, dass das Trägerelement 22 mit den LEDs eine dreidimensionale Struktur aufweist, wird eine Ausbildung des Reflektors 26 mit einer solch einfachen Geometrie möglich. Der flache Reflektor 26 braucht nicht verformt, gewalzt oder gedrückt zu werden und seine Oberfläche bleibt unverletzt. So kann der Reflektor 26 wesentlich preisgünstiger ausgestaltet werden und gleichzeitig kann der Reflexionsgrad des Reflektors 26 erhöht werden. Der Reflektor 26 kann beispielsweise aus Aluminium mit einer hochreflektiven Silberschicht (Alanod Miro) sein, insbesondere mit einem Lacküberzug als Schutz der Silberschicht. Dadurch wird es möglich den Reflexionsgrad des Reflektors 26 beträchtlich zu erhöhen. Beispielsweise kann der Reflektor 26 auch eine diffus reflektierende weiße Kunststofffolie mit poröser Struktur aufweisen (poröses PTFE (Zenit), PET (Furukawa Folie) oder PP (White Optics Folie)). Durch die poröse Struktur dieser Folie können ebenfalls sehr hohe Reflexionsgrade erzielt werden. Insbesondere können so Reflexionsgrade erzielt werden, die über 95%, insbesondere über 98% liegen. Die gewünschte Abstrahlcharakteristik kann dabei beispielsweise durch den Neigungswinkel der Bereiche der Oberfläche 24 des Trägerelements 22 zueinander eingestellt werden, sowie auch durch die Neigungswinkel dieser Bereiche gegenüber dem Reflektor 26. Insbesondere kann die Neigung des Reflektors 26 der LED-Leuchte 20 auch variabel einstellbar sein, um eine gewünschte Abstrahlcharakteristik zu erzielen. Um beispielsweise eine Batwing-Verteilung zu erzeugen, kann der Reflektor 26 um den Winkel α = 80° gegenüber der x-Achse geneigt sein, ein erster Bereich des Trägerelements 22 um den Winkel β = 25° und ein zweiter Bereich des Trägerelements 22 um den Winkel γ = 75°. Mit dieser Anordnung ergibt sich beispielsweise eine Batwing-Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld wie in 3 dargestellt. By this arrangement can be in a particularly simple and advantageous manner in the photometric far field, a predeterminable light intensity distribution, such as Batwing, spot, etc., produce, without the need for expensive and complex-shaped optics or reflectors are required. Due to the three-dimensional design of the surface 24 the carrier element 22 , In particular with two areas, which may for example be flat, and enclose an angle with each other, can be used to generate a batwing light intensity distribution or other desired light intensity distribution a flat reflector 26 be used. Only in that the carrier element 22 With the LEDs having a three-dimensional structure, is an embodiment of the reflector 26 possible with such a simple geometry. The flat reflector 26 does not need to be deformed, rolled or pressed and its surface remains uninjured. So can the reflector 26 be designed much cheaper and at the same time, the reflectance of the reflector 26 increase. The reflector 26 may be, for example, aluminum with a highly reflective silver layer (Alanod Miro), in particular with a lacquer coating to protect the silver layer. This makes it possible the reflectance of the reflector 26 considerably increase. For example, the reflector 26 also have a diffusely reflecting white plastic film with a porous structure (porous PTFE (Zenit), PET (Furukawa film) or PP (White Optics film)). Due to the porous structure of this film also very high reflectance can be achieved. In particular, it is thus possible to achieve reflectivities which are more than 95%, in particular more than 98%. The desired radiation characteristic can be achieved, for example, by the angle of inclination of the areas of the surface 24 the carrier element 22 adjusted to each other, as well as by the inclination angle of these areas relative to the reflector 26 , In particular, the inclination of the reflector 26 the LED light 20 Also be variably adjustable to achieve a desired radiation characteristics. For example, to create a Batwing distribution, the reflector 26 be inclined by the angle α = 80 ° relative to the x-axis, a first region of the support element 22 by the angle β = 25 ° and a second region of the support element 22 around the angle γ = 75 °. With this arrangement results, for example, a Batwing light intensity distribution in the photometric far field as in 3 shown.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Batwing-Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld einer LED-Leuchte 20 mit ebenem Reflektor 26 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Unter Fernfeld ist dabei ein Abstand von der Lichtquelle zu verstehen, der groß gegenüber der Ausdehnung der Lichtquelle ist. Abhängig von der konkreten Ausgestaltung der Lichtquelle ist die Fernfeldbedingung bei einem Verhältnis von Abstand zu Ausdehnung von mindestens 10, insbesondere mindestens 100 erfüllt. Die Lichtstärkeverteilungskurve ist in einem Polarkoordinatensystem dargestellt, wobei der Abstand zum Ursprung (Schnittpunkt der dargestellten Achsen) ein Maß für die Lichtstärke ist. Insbesondere ist hier die Lichtstärkeverteilung einer LED-Leuchte 20, wie in 2 dargestellt, in einer Ebene senkrecht zur y-Achse des in 2 dargestellten Koordinatensystems abgebildet. Zur Erzeugung einer derartigen Lichtstärkeverteilung können gemäß einem Ausführungsbeispiel 32 LEDs mit einem Lichtstrom von jeweils 10 Lumen verwendet werden, von denen in den zwei Bereichen der Oberfläche 24 des Trägerelements 22 der LED-Leuchte 20 jeweils 16 LEDs linear angeordnet sind. Weiterhin kann dafür ein ebener, insbesondere rechtecksförmiger, Reflektor 26 verwendet werden mit einer Ausdehnung in Richtung der y-Achse des in 2 dargestellten Koordinatensystems von 12 cm. Mit einer derartigen Lichtstärkeverteilung ist auf vorteilhafte Weise eine besonders homogene Ausleuchtung einer ebenen Fläche möglich. Die Erzeugung einer derartigen Lichtstärkeverteilung ist bisher im Stand der Technik nur mit sehr viel Aufwand möglich, insbesondere nur mit komplexen Optiken bzw. Reflektoren. Eine entsprechende Batwing-Verteilung gemäß dem Stand der Technik ist zum Vergleich in 4 dargstellt. 3 shows a schematic representation of a batwing light intensity distribution in the photometric far field of an LED light 20 with a flat reflector 26 according to an embodiment of the invention. Far field is to be understood as a distance from the light source that is large in relation to the extent of the light source. Depending on the specific design of the light source is the Far field condition fulfilled at a ratio of distance to extent of at least 10, in particular at least 100. The luminous intensity distribution curve is shown in a polar coordinate system, wherein the distance to the origin (intersection of the illustrated axes) is a measure of the luminous intensity. In particular, here is the light intensity distribution of an LED light 20 , as in 2 shown in a plane perpendicular to the y-axis of in 2 shown coordinate system shown. To produce such a light intensity distribution, according to one exemplary embodiment 32 LEDs with a luminous flux of 10 lumens each can be used, of which in the two areas of the surface 24 the carrier element 22 the LED light 20 each 16 LEDs are arranged linearly. Furthermore, it can be a flat, in particular Rechtecksförmiger reflector 26 be used with an extension in the direction of the y-axis of in 2 shown coordinate system of 12 cm. With such a light intensity distribution, a particularly homogeneous illumination of a flat surface is possible in an advantageous manner. The generation of such a light intensity distribution has been possible in the prior art only with great effort, especially only with complex optics or reflectors. A corresponding Batwing distribution according to the prior art is for comparison in 4 dargstellt.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtstärkeverteilung einer Leuchtstofflampe mit einem komplexen, insbesondere gebogenem, Reflektor gemäß dem Stand der Technik. Die Lichtstärkeverteilung ist wiederum in einem Polarkoordinatensystem dargestellt, wobei der Abstand vom Ursprung ein Maß für die Lichtstärke ist. Insbesondere geben die im Diagramm eingetragenen Werte die Lichtstärke in Candela normiert auf einen Lichtstrom von 1000 Lumen an. Die durchgezogene Lichtstärkeverteilungskurve gibt hierbei die Lichtstärkeverteilung in einer Ebene senkrecht zur Längserstrechungsrichtung der Leuchtstofflampe bzw. zur Leuchtenachse wieder und die gestrichelte Lichtstärkeverteilungskurve die Lichtstärkeverteilung in einer Ebene entlang der Leuchtenachse. Zu Vergleichszwecken ist hierbei jedoch nur die durchgezogene Lichtstärkeverteilungskurve relevant, deren Batwing-Verteilung nur durch eine entsprechend komplexe Ausbildung des Reflektors der Leuchtstofflampe bewerkstelligt werden kann. Durch Vergleich der beiden Batwing-Verteilungen aus 3 und 4 lässt sich deutlich erkennen, dass die durch die LED-Leuchte 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugte Batwing-Lichtstärkeverteilung der in 4 dargestellten in keinster Weise nachsteht. So lässt sich also bereits mit einer sehr einfachen Ausbildung eines Trägerelements 22, in diesem Fall mit zwei gegeneinander geneigten Ebenen, und einer linearen LED-Anordnung unter Verwendung eines ebenen Reflektors 26 im Wesentlichen die gleiche Lichtstärkeverteilung erzeugen wie mit einer Leuchte gemäß dem Stand der Technik unter Verwendung aufwendig und teuer ausgestalteter Reflektoren 26. 4 shows a schematic representation of a luminous intensity distribution of a fluorescent lamp with a complex, in particular curved, reflector according to the prior art. The light intensity distribution is in turn shown in a polar coordinate system, wherein the distance from the origin is a measure of the light intensity. In particular, the values entered in the diagram indicate the luminous intensity in candela normalized to a luminous flux of 1000 lumens. The continuous luminous intensity distribution curve represents the luminous intensity distribution in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the fluorescent lamp or to the luminaire axis and the dashed luminous intensity distribution curve shows the luminous intensity distribution in a plane along the luminaire axis. For comparison purposes, however, only the solid luminous intensity distribution curve is relevant, whose batwing distribution can only be achieved by a correspondingly complex design of the reflector of the fluorescent lamp. By comparing the two Batwing distributions 3 and 4 can be clearly seen that through the LED light 20 Batwing luminous intensity distribution generated in accordance with an embodiment of the invention 4 shown in no way inferior. Thus, it is already possible with a very simple design of a support element 22 , in this case with two mutually inclined planes, and a linear LED array using a plane reflector 26 produce substantially the same light intensity distribution as with a luminaire according to the prior art using complex and expensive ausgestalteter reflectors 26 ,

5 zeigt eine schematische Darstellung einer LED-Leuchte 20 mit einem ebenen Reflektor 26, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Spot oder Strahler ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind wiederum eine Mehrzahl an LEDs linear in zwei eben ausgebildeten Bereichen der Oberfläche 24 eines Trägerelements 22 angeordnet, die in einem Winkel zueinander geneigt sind bzw. die in unterschiedlichen Winkeln gegenüber einem eben ausgebildeten Reflektor 26 geneigt sind. Insbesondere kann die LED-Leuchte 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung 64 LEDs mit jeweils 10 Lumen umfassen. Weiterhin kann der Reflektor 26 quadratisch mit einer Seitenlänge von 12 cm ausgebildet sein. Mit Bezug auf das in 2 dargestellte Koordinatensystem und der dort verwendeten Definition der x- und y-Achse sowie den Neigungswinkeln gegenüber der x-Achse ist bei dieser Anordnung ein Neigungswinkel des Reflektors 26 von α = 75° gewählt, ein Neigungswinkel eines ersten Bereichs der Oberfläche 24 des Trägerelements 22 von β = 10° und ein Neigungswinkel eines zweiten Bereichs der Oberfläche 24 des Trägerelements 22 von γ = 20°. Weiterhin ist die dargestellte Anordnung spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene senkrecht zur x-Achse. Auch durch diese Ausbildung einer LED-Leuchte 20 lässt sich mit sehr einfachen Mitteln eine vorgebbare Lichtstärkeverteilung erzeugen. Insbesondere kann durch diese Ausgestaltung eine Lichtstärkeverteilung, wie in 6 dargestellt, erzeugt werden. 5 shows a schematic representation of an LED light 20 with a flat reflector 26 , which is designed according to an embodiment of the invention as a spot or spotlight. Again, in this embodiment, a plurality of LEDs are linear in two planar regions of the surface 24 a support element 22 arranged, which are inclined at an angle to each other or at different angles to a planar reflector 26 are inclined. In particular, the LED light can 20 according to an embodiment of the invention 64 Include LEDs with 10 lumens each. Furthermore, the reflector 26 square be formed with a side length of 12 cm. With reference to the in 2 shown coordinate system and the definition of the x and y axis used there and the inclination angles relative to the x-axis is in this arrangement, an inclination angle of the reflector 26 of α = 75 °, an inclination angle of a first area of the surface 24 the carrier element 22 of β = 10 ° and a tilt angle of a second area of the surface 24 the carrier element 22 of γ = 20 °. Furthermore, the arrangement shown is mirror-symmetrical to a mirror plane perpendicular to the x-axis. Also by this training of an LED light 20 can be generated with very simple means a specifiable light intensity distribution. In particular, by this embodiment, a light intensity distribution, as in 6 represented, are generated.

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtstärkeverteilung im Fernfeld der in 5 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellten LED-Leuchte 20. Die Lichtstärkeverteilung ist wiederum in einer Ebene, die senkrecht zur Reflektorebene ist, dargestellt sowie in einem Polarkoordinatensystem. Wie gut zu erkennen ist, lässt sich durch die Ausgestaltung der LED-Leuchte 20 gemäß 5 die Lichtstärkeverteilung eines Strahlers bzw. Spots erzeugen. Insbesondere lässt sich eine engwinklige Abstrahlcharakteristik mit maximaler Achslichtstärke mit wenig Aufwand, insbesondere mit einem ebenen Reflektor 26, realisieren. 6 shows a schematic representation of a light intensity distribution in the far field of in 5 LED lamp shown as an embodiment of the invention 20 , The light intensity distribution is in turn in a plane which is perpendicular to the reflector plane, shown and in a polar coordinate system. As can be clearly seen, the design of the LED luminaire 20 according to 5 generate the light intensity distribution of a spotlight or spots. In particular, a narrow-angle emission characteristic with maximum axis light intensity can be achieved with little effort, in particular with a planar reflector 26 , realize.

So kann bereits allein durch unterschiedliche Neigung der Bereiche der Bereiche der Oberfläche 24 des Trägerelements 22 gegeneinander und gegenüber dem ebenen Reflektor 26 eine Vielfalt an gewünschten Abstrahlcharakteristiken, wie beispielsweise Batwing, Spot, usw. erzeugt werden. So can already alone by different inclination of the areas of the areas of the surface 24 the carrier element 22 against each other and against the planar reflector 26 a variety of desired radiation characteristics, such as batwing, spot, etc. are generated.

Natürlich können in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen auch dreidimensionale Reflektoren verwendet werden, um beispielsweise noch mehr Vielfalt an möglichen Abstrahlcharakteristiken bzw. Lichtstärkeverteilungen bereitzustellen. Of course, three-dimensional reflectors can also be used in the preceding exemplary embodiments in order to provide, for example, even more diversity of possible emission characteristics or light intensity distributions.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Trägerelements 22 einer LED-Leuchte 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Trägerelement 22 weist eine dreidimensional strukturierte Oberfläche 24 in Form von zwei Bereichen, die einen Winkel miteinander einschließen, auf, wobei in diesen Bereichen jeweils mehrere LEDs statistisch verteilt angeordnet sind. Diese statistische Verteilung der LEDs auf der Oberfläche 24 des Trägerelements 22 bewirkt, dass die Entstehung einer Abbildung, z.B. in Form von Streifen, und eine zu scharfe Abrisskante („cutoff-angle") auf beleuchteten Flächen verhindert wird, wodurch die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärkeverteilung auf beleuchteten Flächen verbessert werden kann. Darüber hinaus kann dieses Trägerelement 22 auch mit einem diffus reflektierenden Reflektor 26 kombiniert werden. Beispielsweise kann der Reflektor 26 eine diffus reflektierende weiße Kunststofffolie mit poröser Struktur (poröses PTFE (Zenit), PET (Furukawa Folie) oder PP (White Optics Folie)) aufweisen. Weiterhin können natürlich auch spiegelnde Reflektoren 26 mit beispielsweise einer hochreflektiven Silberschicht (Alanod Miro) mit einem Trägerelement 22 mit statistisch verteilten LEDs kombiniert werden. So kann auf besonders vorteilhafte Weise noch zusätzlich durch die Anordnung der LEDs auf dem Trägerelement 22, insbesondere linear oder statistisch verteilt, und die Reflektionseigenschaften des Reflektors 26, spiegelnd oder diffus, die Abstrahlcharakteristik beeinflusst werden, um ein gewünschtes Abstrahlverhalten zu erzielen. 7 shows a schematic representation of a carrier element 22 an LED light 20 according to an embodiment of the invention. This carrier element 22 has a three-dimensionally structured surface 24 in the form of two areas which enclose an angle with each other, wherein in these areas in each case a plurality of LEDs are arranged statistically distributed. This statistical distribution of LEDs on the surface 24 the carrier element 22 This prevents the formation of an image, eg in the form of stripes, and an excessively sharp cutoff angle on illuminated surfaces, which can improve the uniformity of the illuminance distribution on illuminated surfaces 22 also with a diffuse reflecting reflector 26 be combined. For example, the reflector 26 a diffusely reflecting white plastic film with a porous structure (porous PTFE (Zenit), PET (Furukawa film) or PP (White Optics film)). Furthermore, of course, reflective reflectors 26 with, for example, a highly reflective silver layer (Alanod Miro) with a carrier element 22 combined with statistically distributed LEDs. Thus, in a particularly advantageous manner additionally by the arrangement of the LEDs on the support element 22 , in particular linearly or statistically distributed, and the reflection properties of the reflector 26 , specular or diffuse, the emission characteristics are influenced in order to achieve a desired radiation behavior.

8 zeigt eine schematische Darstellung eine Trägerelements 22, dessen Oberfläche 24 in Form zweier zueinander geneigter Ebenen gebildet ist. In diesen zwei ebenen Bereichen sind jeweils mehrere Leiterbahnen 28 mit Kontaktelementen 30 angeordnet, an denen LEDs anordenbar sind. Die LEDs können dabei auf diese Kontaktelemente 30 aufgeklebt oder aufgelötet werden. Des Weiteren kann das Trägerelement 22 als Grundkörper 32 ausgebildet sein, auf dem die Leiterbahnen 28 angeordnet sind. Dieser Grundkörper 32 ist bevorzugt als partiell metallisierter Kunststoffkörper ausgebildet. Die Leiterbahnen 28, Metallpads und/oder Durchkontaktierungen können durch Laserstrukturierung oder bei einfachen Geometrien durch Aufprägen einer strukturierten Metallfolie erzeugt werden. Das Trägerelement 22 kann auch einen Grundkörper 32 umfassen, auf dem eine oder mehrer Leiterplatten mit einer Mehrzahl an Leiterbahnen 28 angeordnet sind. Beispielsweise ist es auch möglich, eine flexible Leiterplatte auf ein entsprechend geformtes Metallteil aufzukleben. Darüber hinaus kann der Grundkörper 32 durch Extrusion bzw. Spritzguss in jeder gewünschten Geometrie hergestellt werden, wodurch auf besonders einfache und kostengünstige Weise LED-Leuchten 20 mit einer Vielzahl an Möglichkeiten die Abstrahlcharakteristik betreffend hergestellt werden können. 8th shows a schematic representation of a carrier element 22 whose surface 24 is formed in the form of two mutually inclined planes. In these two flat areas are each more tracks 28 with contact elements 30 arranged on which LEDs can be arranged. The LEDs can be used on these contact elements 30 glued or soldered on. Furthermore, the carrier element 22 as a basic body 32 be formed, on which the conductor tracks 28 are arranged. This basic body 32 is preferably formed as a partially metallized plastic body. The tracks 28 , Metallpads and / or vias can be generated by laser structuring or simple geometries by imprinting a structured metal foil. The carrier element 22 can also have a basic body 32 comprise, on the one or more printed circuit boards with a plurality of conductor tracks 28 are arranged. For example, it is also possible to glue a flexible printed circuit board on a correspondingly shaped metal part. In addition, the main body 32 be produced by extrusion or injection molding in any desired geometry, which in a particularly simple and cost-effective way LED lights 20 can be produced with a variety of ways the radiation characteristic regarding.

9a zeigt eine schematische Darstellung eines Trägerelements 22 einer LED-Leuchte 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist das Trägerelement 22 als Grundkörper 32 mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur ausgebildet. Der Grundkörper 32 weist im Wesentlichen zwei Bereiche auf, die einen Winkel miteinander einschließen. Insbesondere stehen diese Bereiche des Grundkörpers 32 nahezu rechtwinklig zueinander. Darüber hinaus kann die Oberfläche 24 des Grundkörpers 32 weitere reliefartige Strukturen in Form von Erhöhungen und/oder Vertiefungen in diesen Bereichen aufweisen. Bevorzugt ist der Grundkörper 32 aus einem partiell metallisierten Kunststoff gebildet und kann beispielsweise mittels Spritzgussverfahren in jeder beliebigen Geometrie hergestellt werden. Auf diesem Grundkörper 32 können dann Leiterbahnen 28 erzeugt werden, beispielsweise nach einem Leiterbahnenplan wie in 9c dargestellt. Diese Leiterbahnen 28 können mittels Laserdirektstrukturierung auf dem Grundkörper 32 erzeugt werden, wodurch sich ein Grundkörper 32 mit darauf angeordneten Leiterbahnen 28, wie in 9b dargestellt, ergibt. Dadurch wird eine LED-Anordnung mit einer dreidimensionalen Struktur, basierend auf der Geometrie des Grundkörpers 32 bzw. seiner Oberfläche 24 möglich. 9a shows a schematic representation of a carrier element 22 an LED light 20 according to a further embodiment of the invention. In this case, the support element 22 as a basic body 32 formed with a three-dimensional surface structure. The main body 32 essentially has two areas that enclose an angle with each other. In particular, these areas of the body 32 almost at right angles to each other. In addition, the surface can 24 of the basic body 32 have further relief-like structures in the form of elevations and / or depressions in these areas. The basic body is preferred 32 is formed from a partially metallized plastic and can be produced for example by injection molding in any geometry. On this body 32 can then trace tracks 28 be generated, for example, according to a conductor track plan as in 9c shown. These tracks 28 can by means of laser direct structuring on the base body 32 be generated, resulting in a main body 32 with conductor tracks arranged thereon 28 , as in 9b shown, results. As a result, an LED array with a three-dimensional structure, based on the geometry of the body 32 or its surface 24 possible.

10 zeigt eine schematische Darstellung der Herstellungsschritte von Leiterbahnen 28 mittels Laser-Direkt-Strukturierung auf einem Grundkörper 32 einer LED-Leuchte 20 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. In Schritt 34 wird zunächst ein Grundkörper 32 bereitgestellt. Der Grundkörper 32 ist dabei bevorzugt aus einem partiell metallisieren thermoplastischem Kunststoff. Nach einem Leiterbahnenplan kann die Oberfläche 24 des Grundkörpers 32 mittels eines Laserstrahls 46 durch Oberflächenaktivierung 36 strukturiert werden, insbesondere durch Freilegen und Aktivieren spezieller Wirksubstanzen (Additive) im Kunststoff. Diese Wirksubstanzen enthalten chemisch inaktive Metallkeime, die nur durch Laserstrahlung aktivierbar sind. Nach einem anschließenden Reinigungsschritt 38 können die Leiterbahnstrukturen metallisiert werden, insbesondere durch Kupfer-Plating 40, Nickel-Phosphor-Plating 42 und Gold-Plating 44. 10 shows a schematic representation of the manufacturing steps of conductor tracks 28 by laser direct structuring on a base body 32 an LED light 20 according to embodiments of the invention. In step 34 becomes first a basic body 32 provided. The main body 32 is preferably made of a partially metallized thermoplastic. After a trace plan, the surface can be 24 of the basic body 32 by means of a laser beam 46 through surface activation 36 be structured, in particular by exposing and activating special active substances (additives) in the plastic. These active substances contain chemically inactive metal nuclei, which can only be activated by laser radiation. After a subsequent cleaning step 38 For example, the printed conductor structures can be metallized, in particular by copper plating 40 , Nickel-phosphorus plating 42 and gold plating 44 ,

Claims (9)

LED-Leuchte (20) zur Erzeugung einer vorgebbaren Lichtstärkeverteilung im photometrischen Fernfeld, aufweisend ein Trägerelement (22), einer Mehrzahl von auf dem Trägerelement (22) angeordneten LEDs, wobei der Bereich des Trägerelements (22), in dem die LEDs angeordnet sind, als eine Oberfläche (24) des Trägerelements (22) definiert ist, und einen Reflektor (26), der derart gegenüber dem Trägerelement (22) angeordnet ist, dass Licht der LEDs zumindest zum Teil am Reflektor (26) reflektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (24) des Trägerelements (22) eine dreidimensionale Struktur aufweist. LED light ( 20 ) for generating a predefinable light intensity distribution in the photometric far field, comprising a carrier element ( 22 ), a plurality of on the support element ( 22 ) arranged LEDs, wherein the region of the carrier element ( 22 ) in which the LEDs are arranged as one Surface ( 24 ) of the carrier element ( 22 ), and a reflector ( 26 ), which in such a way with respect to the carrier element ( 22 ) is arranged, that light of the LEDs at least partially at the reflector ( 26 ) is reflective, characterized in that the surface ( 24 ) of the carrier element ( 22 ) has a three-dimensional structure. LED-Leuchte (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (26) eben oder dreidimensional ausgebildet ist. LED light ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the reflector ( 26 ) is flat or three-dimensional. LED-Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (26) eine reflektive Silberschicht aufweist. LED light ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the reflector ( 26 ) has a reflective silver layer. LED-Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (24) des Trägerelements (22) mindestens zwei Bereiche aufweist, die jeweils durch eine Ebene approximierbar sind, wobei die Ebenen einen Winkel miteinander einschließen, der von 180° verschieden ist. LED light ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the surface ( 24 ) of the carrier element ( 22 ) has at least two regions each approximable by a plane, the planes enclosing an angle other than 180 °. LED-Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (22) als Grundkörper (32) mit einer Mehrzahl an Leiterbahnen (28) ausgebildet ist. LED light ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 22 ) as basic body ( 32 ) with a plurality of interconnects ( 28 ) is trained. LED-Leuchte (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (22) einen Grundkörper (32) umfasst, auf dem mindestens eine Leiterplatte mit einer Mehrzahl an Leiterbahnen (28) angeordnet ist. LED light ( 20 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier element ( 22 ) a basic body ( 32 ), on which at least one printed circuit board with a plurality of interconnects ( 28 ) is arranged. Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchte (20) zur Erzeugung einer vorgebbaren Lichtstärkeverteilung mit den Schritten: – Herstellen eines Grundkörpers (32) mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur; – Erzeugen von Leiterbahnen (28) mit einer dreidimensionalen Leiterbahnstruktur auf dem Grundkörper (32); – Anordnen von LEDs auf den Leiterbahnen (28); und – Anordnen eines Reflektors (26) gegenüber dem Grundkörper (32) in einem vorgebbaren Winkel, so dass Licht der LEDs zumindest zum Teil vom Reflektor (26) reflektiert wird. Method for producing an LED lamp ( 20 ) for generating a predefinable light intensity distribution with the steps: - producing a basic body ( 32 ) with a three-dimensional surface structure; - generating printed conductors ( 28 ) with a three-dimensional trace structure on the base body ( 32 ); Arranging LEDs on the tracks ( 28 ); and arranging a reflector ( 26 ) relative to the main body ( 32 ) at a predeterminable angle, so that light from the LEDs at least in part from the reflector ( 26 ) is reflected. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32) mittels Spritzgussverfahren hergestellt wird. Method according to claim 7, characterized in that the basic body ( 32 ) is produced by injection molding. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (28) mittels Laserdirektstrukturierung erzeugt werden. Method according to claim 7, characterized in that the printed conductors ( 28 ) are generated by laser direct structuring.
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EP3034932A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-22 Valeo Vision Lighting and/or signalling device comprising a plurality of light emitting diodes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006017718A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-16 Kromberg & Schubert Gmbh & Co Light especially for vehicle uses has housing with at least one electro-optical converter and current supply leads that are brought directly onto the housing
DE102009029839A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lamp and lamp with such a light source
DE102008031432B4 (en) * 2008-07-04 2011-07-28 odelo GmbH, 71409 lamp

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006017718A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-16 Kromberg & Schubert Gmbh & Co Light especially for vehicle uses has housing with at least one electro-optical converter and current supply leads that are brought directly onto the housing
DE102008031432B4 (en) * 2008-07-04 2011-07-28 odelo GmbH, 71409 lamp
DE102009029839A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lamp and lamp with such a light source

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2996142A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-16 Valeo Vision Light source holder with integrated connector
FR3025866A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-18 Valeo Vision LIGHT SOURCE SUPPORT WITH INTEGRATED CONNECTOR
CN105423208A (en) * 2014-09-15 2016-03-23 法雷奥照明公司 Light source support with integral connector
EP3034932A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-22 Valeo Vision Lighting and/or signalling device comprising a plurality of light emitting diodes
FR3030687A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-24 Valeo Vision ILLUMINATING AND / OR SIGNALING DEVICE COMPRISING A PLURALITY OF LIGHT EMITTING DIODES

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