DE102012218786B3

DE102012218786B3 - Herstellen einer linearen Leuchtvorrichtung und entsprechende Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE102012218786B3
Application number: DE201210218786
Authority: DE
Inventors: Martin Reiss; Gerd Holzapfel
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Inventronics De GmbH
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2032-10-17
Also published as: CN103730561B; CN103730561A; US20140104838A1

Abstract

Ein Verfahren dient zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (L1), aufweisend: Bereitstellen eines Leuchtbands (11) mit einem bandförmigen Träger (13) und mehreren auf dem Träger (13) in einer Reihe angeordneten Halbleiterlichtquellen (16); Aufbringen mindestens einer vorgeformten Wand (12) auf den Träger (13), welche Wand (12) auf den Träger (13) bei ihrem Aufbringen aus einem aushärtbaren, aber noch nicht vollständig ausgehärteten Material besteht; Verfüllen von Bereichen (18) oberhalb des Trägers (13) neben der mindestens einen Wand (12) mit mindestens einer aushärtbaren Füllmasse (19); und Aushärten zumindest der Füllmasse (19).
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Bänder, insbesondere verformbare LED-Bänder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung, aufweisend ein Bereitstellen eines Leuchtbands mit einem bandförmigen Träger und mehreren auf dem Träger in einer Reihe angeordneten Halbleiterlichtquellen. Die Erfindung betrifft ferner eine so hergestellte Leuchtvorrichtung. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Bänder, insbesondere verformbare LED-Bänder.
Es ist beispielsweise aus der DE 10 2009 008 845 A1 bekannt, einfache LED-Bänder in Form einer einseitig mit Leuchtdioden (LEDs) bestückten, bandförmigen Platine auf einen Boden eines U-Profils aufzulegen und folgend mit einer lichtdurchlässigen Vergussmasse zu vergießen. Jedoch ist eine solche Herstellung materialintensiv und ergibt eine im Vergleich zu dem ursprünglichen LED-Band großvolumige Leuchtvorrichtung. Zudem ist eine Variation der Form der Leuchtvorrichtung nur durch eine Umgestaltung des U-Profils möglich, was aufwändig ist und eine Lagerhaltung zur schnellen und preiswerten Herstellung erschwert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Leuchtbands mit einem bandförmigen Träger und mehreren auf dem Träger in einer Reihe angeordneten Halbleiterlichtquellen; Aufbringen mindestens einer vorgeformten Wand auf den Träger, welche Wand bei ihrem Aufbringen aus einem aushärtbaren, aber noch nicht vollständig ausgehärteten Material besteht; Verfüllen von Bereichen oberhalb des Trägers neben der mindestens einen Wand mit mindestens einer aushärtbaren Füllmasse; und Aushärten zumindest der Füllmasse.
Durch dieses Verfahren wird auf einfache Weise eine kompakte bandförmige Leuchtvorrichtung bereitgestellt. Auch können so die zur Herstellung verwendeten Materialien besonders effektiv genutzt werden. Darüber hinaus ist eine Variation der Leuchtvorrichtung einfach und mit einer großen Variationsbreite möglich.
Die Leuchtvorrichtung ist also ebenfalls bandförmig. Die Leuchtvorrichtung mag verformbar bzw. zerstörungsfrei biegbar sein, insbesondere senkrecht zu einer Ebene des Trägers. Dazu sind insbesondere der Träger und die mindestens eine Wand verformbar. Die Leuchtvorrichtung mag alternativ nicht verformbar bzw. starr sein. Dazu mögen insbesondere der Träger und/oder die mindestens eine Wand starr bzw. nicht verformbar sein. Unter einem verformbaren Material, insbesondere Wand und/oder Füllmasse, mag insbesondere ein Material mit einer Shore A-Härte von weniger als 70 verstanden werden, ein nicht verformbares Material entsprechend ein Material mit einer Härte (Shore A) von mehr als 70.
Leuchtbänder sind kommerziell erhältlich, z.B. als flexibles Leuchtband vom Typ "LinearLight Flex" der Firma Osram.
Der bandförmige Träger mag ein verformbarer oder ein starrer Träger sein, insbesondere abhängig davon, ob die Leuchtvorrichtung verformbar oder starr ist. Der Träger mag insbesondere eine Platine sein.
Die Halbleiterlichtquellen mögen insbesondere nur auf einer Seite des Trägers angeordnet sein, welche ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Vorderseite bezeichnet werden kann. Mit seiner Rückseite kann der Träger dann insbesondere flächig auf eine Unterlage aufgebracht werden, z.B. über ein doppelseitiges Klebeband. Die Unterlage mag eine bandförmige Platte sein, welche einen Teil der Leuchtvorrichtung darstellt.
Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
Unter einer vorgeformten Wand oder Auflage mag insbesondere ein Körper verstanden werden, welcher vor dem Aufbringen separat formtreu hergestellt worden ist und also nicht erst durch das Aufbringen auf den Träger eine Form erhält. In einem auf dem Träger aufgesetzten Zustand mag der Körper insbesondere (durchgängig) höher sein als die Halbleiterlichtquellen, so dass er als eine Wand einer Gussform zum späteren Verfüllen der Füllmasse dienen kann.
Die vorgeformte Wand mag insbesondere mittels eines Extrusionsverfahrens und ggf. folgenden Schneidens und/oder Stanzens hergestellt worden sein. Diese Weiterbildung ermöglicht eine besonders schnelle Herstellung der mindestens einen Wand und eine praktisch endlose Herstellung.
Dadurch, dass das Material der mindestens einen Wand aushärtbar, aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist, ist es zum Aufsetzen auf den Träger ausreichend verformbar und mag sich dadurch zudem mit dem Träger stoffschlüssig verbinden. Eine spätere feste Form mag sich nach einem Aushärten ergeben.
Das Material mindestens einer Wand mag ein Grundmaterial mit oder ohne Zusatzstoff(en) sein. Auch das Material der Füllmasse mag ein Grundmaterial mit oder ohne Zusatzstoff(en) sein. Das Grundmaterial der mindestens einen Wand und das Material der Füllmasse mögen in Bezug auf das Grundmaterial und/oder den mindestens einen Zusatzstoff (Additiv) gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise in Bezug auf ein Vorliegen, eine Art und/oder eine Konzentration.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Grundmaterial ein thermoplastischer Kunststoff, Silikon, Polyurethan (PU bzw. PUR) oder Epoxidharz aufweist oder ist. Ein solches Grundmaterial ist in seinen optischen Eigenschaften vielseitig variierbar, aushärtbar, einfach handhabbar und preiswert. Das Grundmaterial ist insbesondere transparent.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass mindestens ein Zusatzstoff ein diffus streuender Zusatzstoff ist, z.B. Partikel aus Titanoxid bzw. ein Pulver davon. Dies ermöglicht erstens eine diffuse Lichtabstrahlung von der Leuchtvorrichtung und verhindert zweitens einen direkten Einblick auf einen davon überdeckten Bereich des Trägers.
Es ist auch eine Weiterbildung, dass mindestens ein Zusatzstoff ein diffus streuender Zusatzstoff oder ein Farbstoff ist, welcher das von der Leuchtvorrichtung abgestrahlte Licht bunt einfärbt (z.B. rot, grün, blau, gelb usw.), z.B. Partikel aus Farbpigment bzw. ein Pulver davon. Dies ermöglicht eine Variation der spektralen Verteilung des Lichtabstrahlmusters der Leuchtvorrichtung.
Es ist zudem eine Weiterbildung, dass mindestens ein Zusatzstoff ein wellenlängenumwandelnder Zusatzstoff (Leuchtstoff oder Konversionsstoff) ist, welcher das von einer Halbleiterlichtquelle abgestrahlte Licht zumindest teilweise in Licht einer anderen spektralen Verteilung, insbesondere einer größeren Wellenlänge, umwandelt. Dies ermöglicht eine weitere Variation der spektralen Verteilung des Lichtabstrahlmusters der Leuchtvorrichtung. Der wellenlängenumwandelnde Zusatzstoff mag gleichzeitig auch diffus wirken und/oder farbig sein.
Das Verfüllen von Bereichen oberhalb des Trägers neben der mindestens einen Wand umfasst auch ein Verfüllen von Bereichen oberhalb der Halbleiterlichtquellen. Das Verfüllen kann insbesondere ein Vergießen umfassen, wobei die Füllmasse dann mindestens eine Vergussmasse aufweist.
Das Verfüllen kann ein vollständiges oder teilweises Verfüllen des Bereichs umfassen.
Es mag eine einzige Füllmasse eingefüllt werden, oder es mögen mehrere Füllmassen eingefüllt werden, so dass sich ein Schichtaufbau ergibt. Beispielsweise mögen die Halbleiterlichtquellen zunächst mit einer transparenten Füllmasse bedeckt werden (so dass sie darin eingebettet sind) und auf diese transparente Füllmasse mag dann eine nicht-transparente (z.B. diffuse, farbige und/oder wellenlängenumwandelnde) Füllmasse aufgebracht werden. Diese Weiterbildung ermöglicht eine besonders hohe Lichtausbeute, da eine Rückstrahlung von Licht aus der diffusen Schicht verringert wird. Auch kann so ein Abstrahlwinkel verbreitert werden.
Das Aushärten zumindest der Füllmasse mag ein Aushärten nur der Füllmasse umfassen, beispielsweise falls die mindestens eine Wand bereits (vollständig) ausgehärtet ist, oder mag ein Aushärten der Füllmasse und der Wand umfassen. Das Aushärten mag ein Aussetzen einer zum Aushärten geeigneten Umgebung, z.B. Luft, ein Erwärmen und/oder ein Bestrahlen mit geeigneter Strahlung, z.B. ultravioletter (UV-)Strahlung usw. umfassen.
Die Wand mag durchgängig aus dem gleichen Material bestehen oder mag beispielsweise auch lokal unterschiedliche Zusatzstoffe bzw. lokal abwechselnd Zusatzstoffe und keine Zusatzstoffe aufweisen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Material der Wand ein an Luft aushärtbares Material ist. Das Material der Wand mag insbesondere kurz vor, während oder nach Formung der Wand beginnen, auszuhärten, ist während des Aufbringens auf dem Träger noch nicht fertig ausgehärtet. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass eine besonders große Vielfalt an Materialien ohne zusätzliche, ein Aushärten erst aktivierende Additive nutzbar ist. Diese Ausgestaltung mag auch besonders kostengünstig sein.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Material der Wand ein an Luft aushärtbares oder ein UV-aushärtbares Material ist. Die UV-Aushärtbarkeit mag insbesondere mittels eines UV-aktivierbaren Füllstoffs des Materials der betreffenden Wand erreicht werden, welches Additiv nach Aktivierung die Aushärtung des Grundstoffs beschleunigt. Jedoch mag zusätzlich oder alternativ auch das Grundmaterial direkt UV-aushärtbar sein, also praktisch erst durch UV-Bestrahlung beginnen, auszuhärten. Die UV-Aushärtbarkeit erlaubt eine größere Flexibilität bei der Herstellung der Leuchtvorrichtung, insbesondere eine längere Lagerbarkeit der betreffenden Wand und einen länger dauernden Herstellungsablauf.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine vorgeformte Wand streifen- oder bandförmig ist und Ausschnitte für die Halbleiterlichtquellen aufweist und das Verfüllen ein Verfüllen der Ausschnitte umfasst.
Eine Wand dieser Gestalt ist besonders einfach auf dem Träger positionierbar und benötigt besonders wenig Füllmasse. Die Ausschnitte oder Aussparungen stellen insbesondere eine Einfüllform, insbesondere Gussform, für die mindestens eine Füllmasse dar.
Die Form der Ausschnitte ist beliebig und kann beispielsweise in Draufsicht rund oder eckig, z.B. quadratisch, sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass diese Wand (inklusive ihrer Ausschnitte) den Träger vollständig abdeckt. So lässt sich ein besonders vollständiger Schutz des Trägers erreichen, z.B. gegenüber mechanischen und/oder chemischen Beanspruchungen.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die mindestens eine vorgeformte Wand zwei bandförmige Wände aufweist, welche in Erstreckungsrichtung des Trägers randseitig der Halbleiterlichtquellen verlaufen und das Verfüllen ein Verfüllen eines offenen Bereichs zwischen den beiden Wänden umfasst. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine besonders vielgestaltige Realisierung der Leuchtvorrichtung. Beispielsweise lässt sich so eine bezüglich einer Längserstreckung seitlich asymmetrische Ausgestaltung erreichen. Die Wände können dazu beispielsweise eine unterschiedliche Form und/oder Zusammensetzung aufweisen.
Insbesondere kann sich zwischen den beiden seitlichen Wänden ein sich in Längserstreckung erstreckender freier Streifen des Trägers ergeben, an welchem sich auch die Halbleiterlichtquellen befinden. Durch die mindestens eine Füllmasse kann dieser freie Streifen zumindest teilweise aufgefüllt werden.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Material der zwei Wände unterschiedlich ist. Dadurch wird auf einfache und herstellungstechnisch einfach handhabbare Weise eine bezüglich der Längsachse bzw. Längserstreckung seitlich asymmetrische Lichtverteilung ermöglicht.
Es ist eine Weiterbildung, insbesondere für den Fall, dass das Material der zwei Wände unterschiedlich ist, dass zumindest einige der Halbleiterlichtquellen seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquellen sind, z.B. sog. Side-LEDs. Unter einer seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle kann insbesondere eine Halbleiterlichtquelle verstanden werden, deren Hauptabstrahlrichtung (bei welcher die höchste Strahlungsintensität auftritt) nicht senkrecht zu einer Auflageebene der Halbleiterlichtquelle auftritt, sondern angewinkelt dazu. Da die Auflageebene meist auch der Ebene eines Trägers entspricht, kann dies insbesondere auch so verstanden werden, dass eine Hauptabstrahlrichtung einer seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquelle nicht senkrecht zu der Oberfläche des Trägers (an welcher die Halbleiterlichtquelle befestigt ist) steht, sondern angewinkelt dazu. Insbesondere mag die seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquelle eine Hauptabstrahlrichtung parallel zu der Oberfläche des Trägers aufweisen.
Die Verwendung von seitlich abstrahlenden Halbleiterlichtquellen erlaubt eine vergleichsweise einfache Nachbildung von Formen durch entsprechende Biegung der (verformbaren) Leuchtvorrichtung. Bei einer starren Leuchtvorrichtung ergibt sich eine ohne Weiteres zur Seitenabstrahlung geeignete, besonders kompakt anbringbare Leuchtvorrichtung.
Allgemein können die Halbleiterlichtquellen seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquellen (z.B. Side-LEDs) und/oder senkrecht abstrahlende Halbleiterlichtquellen, bei denen die Hauptabstrahlrichtung senkrecht zu der Oberfläche des Trägers steht (z.B. sog. Top-LEDs), sein.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Halbleiterlichtquellen seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquellen sind und auf eine Wand gerichtet sind, deren Material lichtdurchlässig, insbesondere transparent, ist. Dies ermöglicht eine effektive Lichtabstrahlung durch diese Wand hindurch. Die andere Wand, welche nicht direkt angestrahlt ist, mag z.B. gleich oder z.B. auch blickdicht ausgebildet sein.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Material der beiden Wände ein gleiches Grundmaterial aufweist. Dies vereinfacht eine Herstellung der Leuchtvorrichtung, z.B. indem gleiche Maschinen für die Herstellung unterschiedlicher Wände verwendet werden können.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Material zumindest einer Wand und das Material der Füllmasse unterschiedlich ist. Dies ermöglicht eine noch weitere Variation der Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung.
Es ist eine Weiterbildung, welche eine feste Verbindung zwischen Wand und Füllmasse unterstützt und einen Materialmismatch unterdrückt, dass das Material zumindest einer Wand und das Material der Füllmasse das gleiche Grundmaterial aufweist. Dann mögen sich die Wand und die Füllmasse beispielsweise durch ein Vorhandensein bzw. Fehlen eines oder mehrerer Zusatzstoffe, durch eine Art des mindestens einen Zusatzstoffs, durch eine Konzentration mindestens eines Zusatzstoffs usw. unterscheiden.
Beispielsweise mag die Wand farbig eingefärbt sein, während die Füllmasse transparent ist. Eine unterschiedliche optische Eigenschaft unterstützt insbesondere eine 'punktartig' optisch wirkende Lichtabstrahlung.
Jedoch mag grundsätzlich das Material zumindest einer Wand dem Material der Füllmasse gleichen. So mögen sowohl die Wand als auch die Füllmasse transparent oder gleichfarbig bei gleichem Grundmaterial ausgebildet sein.
Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass das Aufbringen der mindestens einen vorgeformten Wand auf den Träger eine Rollenlamination umfasst, insbesondere von beiden Seiten. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Wand und der Träger auf einfache Weise miteinander in Haftverbindung bzw. Stoffschluss gebracht werden können. Auch ist so eine schnelle Verheiratung von Träger und mindestens einer Wand möglich, insbesondere im Rahmen eines (Quasi-)Endlosprozesses, z.B. als Rolle-zu-Rolle-Prozess.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, welche mittels des oben genannten Verfahrens hergestellt worden ist. Diese Leuchtvorrichtung weist die gleichen Vorteile auf wie das Verfahren und kann analog ausgestaltet sein.
Die Leuchtvorrichtung mag insbesondere ein Leuchtband mit einem bandförmigen Träger und mehreren auf dem Träger in einer Reihe angeordneten Halbleiterlichtquellen sowie eine auf dem Träger aufgebrachte Abdeckung mit mehreren Bereichen aufweisen, wobei ein erster Bereich der Abdeckung durch mindestens eine zumindest in Längserstreckung seitlich neben den Halbleiterlichtquellen verlaufende Wand gebildet wird und mindestens ein zweiter Bereich der Abdeckung durch mindestens eine die Halbleiterlichtquellen überdeckende Füllmasse gebildet wird, wobei die Leuchtvorrichtung mittels des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt worden ist.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Leuchtband und eine daran oberseitig anzubringende Wand zur Herstellung einer Leuchtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht das Leuchtband mit der daran oberseitig angebrachten Wand;
3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine fertige Leuchtvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt des Leuchtbands aus 1 bis 3;
5 zeigt in Draufsicht die Wand aus 1 bis 3;
6 zeigt in Draufsicht das Leuchtband mit der daran oberseitig angebrachten Wand;
7 zeigt in Draufsicht die fertige Leuchtvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Wand gemäß einer weiteren Ausführungsform;
9 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Wand gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
10 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine fertige Leuchtvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
11 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Leuchtband und zwei daran oberseitig anzubringende Wände zur Herstellung einer Leuchtvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
12 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht das Leuchtband mit der daran oberseitig angebrachten Wand aus 11;
13 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine fertige Leuchtvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
14 zeigt in Draufsicht das Leuchtband aus 11 bis 13;
15 zeigt in Draufsicht die Wände aus 11 bis 13;
16 zeigt in Draufsicht das Leuchtband mit der daran oberseitig angebrachten Wand;
17 zeigt in Draufsicht die fertige Leuchtvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
18 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine fertige Leuchtvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Leuchtband 11 und eine daran oberseitig anzubringende Wand 12 zur Herstellung einer bandförmigen Leuchtvorrichtung L1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Wand 12 kann auch als Auflage oder Abdeckung bezeichnet werden.
Das Leuchtband, welches in Draufsicht in 4 gezeigt ist, weist eine bandförmige, hier beispielsweise flexible Platine 13 als Träger auf, die mit ihrer Rückseite auf einer biegsamen Unterlage 14 aufgebracht ist. Vorderseitig ist die Platine 13, ggf. über einen Lötstopplack 15, mit einer Halbleiterlichtquelle in Form einer nach oben abstrahlenden LED, nämlich einer sog. Top-LED 16 bestückt. Wie in 4 gezeigt, sind auf der Platine 13 mehrere Top-LEDs 16 äquidistant in Reihe angeordnet. Die Top-LEDs 16 weisen eine Hauptabstrahlrichtung S1 auf, welche senkrecht zu der Vorderseite der Platine 13 steht. Die Top-LEDs 16 sind hier oberflächenabstrahlende LEDs, deren Emitterfläche 17 sind an der vorderen Oberfläche der Top-LEDs 16 befindet. Das Leuchtband 11 ist entlang seiner Längsachse L und senkrecht zu einer Oberfläche der Platine 13 zerstörungsfrei biegbar und auch dazu vorgesehen.
Die Wand 12, die in Draufsicht in 5 dargestellt ist, weist eine bandförmige Grundform auf, deren Breite einer Breite des Leuchtbands 11 entspricht. Die Wand 12 besteht aus einem aushärtbaren, aber bei dem gezeigten Bereitstellen noch nicht vollständig ausgehärteten Material, z.B. Silikon. Die Wand 12 ist hier mittels eines Extrusionsprozesses hergestellt worden.
Oberhalb der Top-LEDs 16 weist die Wand Aussparungen oder Ausschnitte 18 auf. Diese sind in Draufsicht quadratisch ausgebildet, können jedoch grundsätzlich jede andere geschlossene Form aufweisen, z.B. allgemein rechteckig, rund, oval oder freiförmig. Die Ausschnitte 18 können beispielsweise durch Ausstanzen oder Ausschneiden aus einem Extrudat eingebracht worden sein. Da die Wand 18 höher liegt als die Top-LEDs 16, bilden die Ausschnitte entsprechende Füllformen für die Top-LEDs 16.
Im Querschnitt weist die Wand 12 eine rechteckige, flache Grundform auf, wobei an der Rückseite oder Unterseite randseitig jeweils ein Vorsprung 24 vorhanden ist, welcher in eine durch den Lötstopplack 15 auf der Platine 13 erzeugte Stufe passt. Der Vorsprung 24 ermöglicht eine Flächenkontaktierung auch am seitlichen Rand der Platine 13 (Vermeidung eines seitlichen Spalts) und kann darüber hinaus einer Positionierung dienen.
In einem dem Bereitstellen folgenden Schritt werden, wie in 2 und 6 gezeigt, die Wand 12 und das Leuchtband 11 verheiratet, und zwar durch Aufbringen bzw. Befestigen der Wand 12 an der Oberseite des Leuchtbands 11. Da das Material der Wand 12 noch nicht ausgehärtet ist, klebt es an dem Leuchtband 11 und stellt eine stoffschlüssige Verbindung her.
Die Verheiratung kann insbesondere durch Rollenlamination durchgeführt werden.
Danach werden, wie in 3 und 7 gezeigt, die Ausschnitte 18 mit einer lichtdurchlässigen Füllmasse in Form einer aushärtbaren Vergussmasse 19, z.B. Silikon, so durch Vergießen verfüllt, dass die Top-LEDs 16 vollständig in der Vergussmasse 19 eingebettet sind und insbesondere auch ihre Emitterfläche 17 von der Vergussmasse 19 bedeckt ist. Nach einem folgenden Aushärten, z.B. an Luft und ggf. unterstützt durch eine Wärmebehandlung und/oder Bestrahlung mittels UV-Strahlung, liegt eine verformbare Leuchtvorrichtung L1 vor.
Die Wand 12 und die Vergussmasse 19 können aus dem gleichen oder aus unterschiedlichem Material bestehen. Das jeweilige Material mag insbesondere eine lichtdurchlässige, insbesondere transparente, Grundmasse (Matrixmaterial) sein und ggf. mindestens einen Zusatzstoff (Additiv) aufweisen. Als Zusatzstoff eignen sich beispielsweise Diffusorpartikel, Farbstoffe und/oder Leuchtstoffe, welche einzeln oder in Kombination vorhanden sein können. Insbesondere falls die Wand 12 für das von den Top-LEDs 16 abgestrahlte Licht lichtundurchlässig ist, ermöglicht die Leuchtvorrichtung L1 eine punktartige oder 'spot'artige Lichtabstrahlung aus den Ausschnitten 18 heraus.
8 zeigt eine Wand 20, welche gleichartig zu der Wand 12 ausgebildet ist, außer dass nun die Vorsprünge 24 fehlen. Dies ermöglicht eine einfachere Herstellung und mag insbesondere für den Fall einen Vorteil darstellen, dass kein Lötstopplack vorhanden ist oder der Lötstopplack eine vernachlässigbare Höhe aufweist.
9 zeigt eine Wand 21, welche gleichartig zu der Wand 20 ausgebildet ist, außer dass nun die Seitenränder 22 abgerundet sind. Dies mag insbesondere Material einsparen und eine Oberfläche mit einem geringen mechanischen Widerstand bereitstellen.
10 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine fertige Leuchtvorrichtung L2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung L2 weist wie die Leuchtvorrichtung L1 das Leuchtband 11 und die Wand 12 auf. Jedoch ist nun nicht mehr nur die eine Vergussmasse 19 in dem Ausschnitt 18 vorhanden, sondern es ist zusätzlich eine Vergussmasse 23 vorhanden. Die Vergussmasse 23 ist zuerst in den Ausschnitt 18 eingegossen worden und bedeckt die Top-LED 16. Auf die Vergussmasse 23 ist die Vergussmasse 19 gegossen worden, so dass sich eine zweilagige Vergussmassenanordnung in dem Ausschnitt 18 ergibt. Die beiden Vergussmassen weisen insbesondere ein unterschiedliches Material auf. So mag die Vergussmasse 23 insbesondere transparent sein, z.B. durch Verwendung eines transparenten Grundmaterials ohne Zusatzstoffe, und die Vergussmasse diffus streuen, z.B. durch Verwendung des gleichen transparenten Grundmaterials mit Diffusorpartikeln als Zusatzstoff. Die Wand 12 mag beispielsweise lichtundurchlässig ausgebildet sein. Die Leuchtvorrichtung L2 weist gegenüber der Leuchtvorrichtung L1 den Vorteil auf, dass sie eine in der Fläche gleichmäßigere Lichtabstrahlung erlaubt.
11 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Leuchtband 11 (wie auch in 14 in Draufsicht dargestellt) und zwei daran oberseitig anzubringende, bandförmige Wände 25, 26 zur Herstellung eines Leuchtbands L3 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die hier an einem linksseitigen Randbereich des Leuchtbands 11 aufzubringende Wand 25 und die an einem rechtsseitigen Randbereich des Leuchtbands 11 aufzubringende Wand 26 sind in Draufsicht, wie in 11 und 15 gezeigt, bezüglich der Längsachse L spiegelsymmetrisch ausgebildet. Die Wände 25 und 26 weisen an ihrer Unterseite außenseitig jeweils einen Vorsprung 24 auf. Auch die Wände 25, 26 können mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt sein.
Wie in 12 und 16 gezeigt, verbleibt nach Aufsetzen der Wände 25, 26 auf das Leuchtband 11 zwischen ihnen ein sich in Längsrichtung L erstreckender, durchgängiger offener Bereich zwischen den beiden Wänden 25, 26, nämlich ein freier Streifen 27, in welchem sich auch die Top-LEDs 16 befinden.
Wie in 13 und 17 gezeigt, wird folgend dieser Streifen 27 mit Füllmasse verfüllt, hier: mit der Vergussmasse 19 vergossen.
18 zeigt eine Leuchtvorrichtung L4 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung L4 weist nun ein Leuchtband 28 auf, das ähnlich zu dem Leuchtband 11 aufgebaut ist, aber seitlich abstrahlende LEDs aufweist, sog. Side-LEDs 29. Die Side-LEDs 29 weisen eine Emitterfläche 30 an einer Seite auf, so dass deren Hauptabstrahlrichtung S2 parallel zu der Oberfläche der Platine 13 verläuft. Um eine effiziente Lichtabstrahlung aus der Leuchtvorrichtung L4 aufrechtzuerhalten, ist diejenige Wand, welche von der Side-LED 29 direkt bestrahlt wird (hier: die linke Wand 25), lichtdurchlässig (transparent oder diffus) ausgebildet. Das Material der anderen Wand, hier: der rechten Wand 26, mag gleich oder unterschiedlich sein, z.B. blickdicht.
Falls anstelle der gezeigten Vergussmasse 19 zwei oder mehr Vergussmassen 19, 23 verwendet werden, z.B. analog zu der Leuchtvorrichtung L2, mag die die Side-LEDs 29 einbettende Vergussmasse 19 lichtdurchlässig sein und eine darauf liegende Vergussmasse 23 blickdicht sein.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
So ist die Verwendung einer Unterlage und/oder eines Lötstopplacks optional.
Auch können verschiedene Merkmale und Elemente der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele und Variationen kombiniert oder zusätzlich eingesetzt werden, z.B. eine zweischichtige Vergussmasse 19, 23 zusammen mit zwei Wänden 25, 26, welche Seitenränder 22 analog der Wand 21 aufweisen usw.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste

11: Leuchtband
12: Wand
13: Träger
14: biegsame Unterlage
15: Lötstopplack
16: Top-LED
17: Emitterfläche
18: Ausschnitt
19: Vergussmasse
20: Wand
21: Wand
22: Seitenrand
23: Vergussmasse
24: Vorsprung
25: Wand
26: Wand
27: Streifen
28: Leuchtband
29: Side-LED
30: Emitterfläche
L: Längsachse
L1: Leuchtvorrichtung
L2: Leuchtvorrichtung
L3: Leuchtband
L4: Leuchtvorrichtung
S1: Hauptstrahlrichtung
S2: Hauptabstrahlrichtung

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (L1; L2; L3; L4), aufweisend: – Bereitstellen eines Leuchtbands (11; 28) mit einem bandförmigen Träger (13) und mehreren auf dem Träger (13) in einer Reihe angeordneten Halbleiterlichtquellen (16; 29); – Aufbringen mindestens einer vorgeformten Wand (12; 20; 21; 25, 26) auf den Träger (13), welche Wand (12; 20; 21; 25, 26) auf den Träger (13) bei ihrem Aufbringen aus einem aushärtbaren, aber noch nicht vollständig ausgehärteten Material besteht; – Verfüllen von Bereichen (18; 27) oberhalb des Trägers (13) neben der mindestens einen Wand (12; 20; 21; 25, 26) mit mindestens einer aushärtbaren Füllmasse (19; 19, 23); und – Aushärten zumindest der Füllmasse (19; 19, 23).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material der Wand (12; 20; 21; 25, 26) ein an Luft aushärtbares oder ein UV-aushärtbares Material ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die mindestens eine vorgeformte Wand (12; 20; 21) bandförmig ist und Ausschnitte (18) für die Halbleiterlichtquellen (16) aufweist und – das Verfüllen ein Verfüllen der Ausschnitte (18) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei – die mindestens eine vorgeformte Wand zwei bandförmige Wände (25, 26) aufweist, welche in Erstreckungsrichtung (L) des Trägers (13) randseitig der Halbleiterlichtquellen (16; 29) verlaufen und – das Verfüllen ein Verfüllen eines offenen Bereichs (27) zwischen den beiden Wänden (25, 26) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Material der zwei Wände (25, 26) unterschiedlich ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Halbleiterlichtquellen (29) seitlich abstrahlende Halbleiterlichtquellen sind und auf eine Wand (25) gerichtet sind, deren Material lichtdurchlässig, insbesondere transparent, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Material der beiden Wände (25, 26) ein gleiches Grundmaterial aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material zumindest einer Wand (12; 20; 21; 25, 26) und das Material zumindest einer Füllmasse (19; 23) unterschiedlich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der mindestens einen vorgeformten Wand (12; 20; 21; 25, 26) auf den Träger (13; 28) eine Rollenlamination umfasst, insbesondere von beiden Seiten.
Leuchtvorrichtung (L1; L2; L3; L4), aufweisend – ein Leuchtband (11; 28) mit einem bandförmigen Träger (13) und mehreren auf dem Träger (13) in einer Reihe angeordneten Halbleiterlichtquellen (16; 29); – eine auf dem Träger (13) aufgebrachte Abdeckung mit mehreren Bereichen, wobei – ein erster Bereich der Abdeckung durch mindestens eine zumindest in Längserstreckung (L) seitlich neben den Halbleiterlichtquellen (16; 29) verlaufende Wand (12; 20; 21; 25, 26) gebildet wird und – mindestens ein zweiter Bereich der Abdeckung durch mindestens eine die Halbleiterlichtquellen (16; 29) überdeckende Füllmasse (19; 23) gebildet wird, – wobei die Leuchtvorrichtung (L1; L2; L3; L4) mittels des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt worden ist.