-
KREUZBERG AUF EINE ZUGEHÖRIGE
ANMELDUNG
-
Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität aus der U.S. Provisional
Patent Application No. 60/738,305, eingereicht am 18. November 2005,
wobei die Offenbarung derer in ihrer Gesamtheit hier durch Inbezugnahme
einbezogen ist.
-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Festkörper-Beleuchtung
und bezieht sich genauer gesagt auf eine Einrichtung zur Bereitstellung einer
elektrischen Verbindung an LED-Lichtquellen auf einer LED-Beleuchtungsanordnung.
-
STAND DER TECHNIK
-
Festkörper-Beleuchtungsanordnungen,
welche Felder von Festkörper-Lampen haben, werden für
viele Beleuchtungsanwendungen verwendet. Beispielsweise werden Festkörper-Beleuchtungsanordnungen
als direkte Beleuchtungsquellen beispielsweise bei einer Bau- und/oder
Betonungsbeleuchtung verwendet. Eine Festkörper-Beleuchtungsanordnung
kann beispielsweise ein zweidimensionales Feld von diskreten Lichtquellen
enthalten, welche an einer oder an mehreren Rückwandplatinen
angeordnet sind, um Lichtfelder auszubilden. Jede der Lichtquellen
kann eine oder mehrere lichtemitierende Dioden (LEDs) enthalten.
Zwei Typen von LEDs, welche bei den Lichtquellen verwendet werden
können, enthalten anorganische LEDs, welche typischerweise Halbleiterschichten
enthalten, welche p-n-Verbindungen ausbilden, und organische LEDs
(OLEDs), welche organische Lichtemissionsschichten enthalten. Die
LEDs erzeugen typischerweise ein Licht durch die Rekombination von
elektronischen Trägern, das heißt Elektronen und
Löchern, in einem lichtemittierenden Bereich oder einer
Schicht.
-
Festkörper-Beleuchtungsfelder
werden üblicherweise als Hintergrundbeleuchtungen für
kleine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Anzeigeschirme verwendet,
wie beispielsweise LCD-Anzeigeschirme, welche in tragbaren elektronischen
Vorrichtungen verwendet werden. Zusätzlich gibt es ein
erhöhtes Interesse in der Verwendung von Festkörper-Beleuchtungsfeldern
als Hintergrundbeleuchtungen für größere
Anzeigen, wie beispielsweise LCD-Fernsehanzeigen.
-
Bei
kleineren LCD-Schirmen verwenden Hintergrundbeleuchtungs-Anordnungen
typischerweise weiße LED-Lichtquellen, welche eine LED
enthalten, welche blaues Licht emittiert, welche mit einem Wellenlängen-Umwandlungs-Phosphor
beschichtet ist, welcher etwas von dem blauen Licht in gelbes Licht umwandelt.
Das resultierende Licht, welches eine Kombination aus einem blauen
Licht und einem gelben Licht ist, kann einem Betrachter als Weiß erscheinen.
-
Es
ist für eine Hintergrundbeleuchtung und für Beleuchtungsanwendungen,
welche groß skaliert sind, oftmals vorteilhaft, eine Lichtquelle
bereitzustellen, welche ein weißes Licht erzeugt, welches
einen hohen Farbwiedergabe-Index hat, so dass Objekte und/oder Anzeigeschirme,
welche durch das Beleuchtungsfeld beleuchtet werden, natürlicher
erscheinen können. Demgemäß enthalten
solche Lichtquellen typischerweise ein Feld von LED-Lichtquellen,
wobei jede davon rote, grüne und blaue LED-Chips enthalten
kann. Wenn die roten, grünen und blauen LED-Chips gleichzeitig
mit Energie versorgt werden, kann das daraus resultierende zusammengefasste
Licht als Weiß oder nahezu Weiß in Abhängigkeit
von den relativen Intensitäten von dem roten, grünen
und blauen Licht, welche durch die LED-Chips emittiert werden, erscheinen.
-
Mit
einem sich fortsetzenden Trend hin zur Bereitstellung von Festkörper-Lichtfeldern,
welche eine höhere Dichte und/oder größere
Felder von LED-Lichtquellen haben, gibt es eine sich fortdauernde
Notwendigkeit zur Bereitstellung einer elektrischen Verbindung zu
den Feldern von LED-Lichtquellen, und zwar auf eine Art und Weise,
welche Verbesserungen hinsichtlich der Kosten, der Kompaktheit und/oder
der Zuverlässigkeit von den Beleuchtungsfeldern und daraus
resultierenden Anordnungen ermöglicht.
-
UMRISS
-
In
einigen Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung
enthält eine LED-Lichteinheit eine Platte (engl. tile),
eine Mehrzahl von diskreten LED-Lichtquellen, und einen Kantenanschluss
(engl. edge connector). Die LED-Lichtquellen befinden sich auf einer
Hauptoberfläche von der Platte und sind darauf verteilt,
und sind entlang eines Kantenbereiches von der Platte mit elektrischen
Feldern (engl. pads) elektrisch verbunden. Der Kantenanschluss enthält
eine Mehrzahl von Kontakten, welche mit einer Mehrzahl von Drähten
verbunden sind, welche sich vom Kantenanschluss fort erstrecken,
und ist derart aufgebaut, um entnehmbar mit einer Kante von der
Platte verbunden zu werden, so dass sich die Kontakte direkt mit
den Feldern verbinden und elektrisch mit den Drähten von
dem Kantenanschluss zu den LED-Lichtquellen verbinden.
-
Bei
einigen weiteren Ausführungsformen kann der Kantenanschluss
einen Körper mit einer Mehrzahl von ausgesparten Kanälen
enthalten, welche darin bestimmt sind. Jeder der ausgesparten Kanäle
ist dazu aufgebaut, um einen Abschnitt von einem der Kantenanschluss-Drähte
bei einem Winkel von ungleich Null (beispielsweise etwa ein 90-Grad-Winkel)
von der Hauptoberfläche von der Platte fortzuführen.
-
Die
LED-Lichtquellen können zumindest einen LED-Chip innerhalb
einer Verkapselung enthalten. Die LED-Lichteinheit kann ein Reflektorfeld
enthalten, welches Aperturen hat, welche zu den LED-Lichtquellen
ausgerichtet sind. Der Kantenanschluss kann ein geringes Profil
haben, so dass dessen Höhe oberhalb von der Hauptoberfläche
von der Platte nicht größer ist als eine Höhe
von der Verkapselung und/oder nicht größer ist
als eine Höhe von einer Außenoberfläche
von dem Reflektorfeld oberhalb von der Platte.
-
Der
Kantenanschluss kann einen Verriegelungsmechanismus enthalten, welcher
derart aufgebaut ist, um sich auf einer Öffnung in der
Hauptoberfläche von der Platte entnehmbar zu verriegeln.
Der Verriegelungsmechanismus kann eine Erhebung, welche innerhalb
einer Aushöhlung in dem Kantenanschluss bestimmt ist, und/oder
ein Biegeteil, welches sich in die Aushöhlung erstreckt,
enthalten, und welches mit der Öffnung in der Platte in
Eingriff steht, wenn die Anschlusskontakte mit den Platten-Feldern direkt
verbunden sind.
-
Einige
weitere Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung
sind auf eine LED-Beleuchtungsanordnung gerichtet, welche eine Mehrzahl
der diskreten Platten, welche an einer Mehrzahl von Stäben
befestigt sind, und eine Mehrzahl von Kantenanschlüssen,
welche an Endplatten entlang von unterschiedlichen Stäben
von den Stäben jeweils verbunden sind, enthält.
-
Einige
Ausführungsformen von der Erfindung stellen eine Festkörper-Beleuchtungsanordnung
bereit, welche ein Substrat, welches eine Hauptoberfläche
enthält, eine Kante angrenzend zu der Hauptoberfläche
und eine Mehrzahl von elektrischen Spuren (engl. traces) auf der
Hauptoberfläche enthält. Eine Mehrzahl von elektrischen
Kontaktfeldern ist auf der Hauptoberfläche von dem Substrat und
ist angrenzend zu der Kante von dem Substrat angeordnet. Jedes der
Mehrzahl von elektrischen Kontaktfeldern ist mit einer jeweiligen
aus der Mehrzahl von elektrischen Spuren verbunden. Eine Mehrzahl
von Festkörper-Lichtemissionsvorrichtungen ist auf der
Hauptoberfläche von dem Substrat und steht mit zumindest
einem von der Mehrzahl von Kontaktfeldern über zumindest
eine aus der Mehrzahl von elektrischen Spuren in elektrischer Verbindung.
Die Anordnung enthält ferner einen Kantenanschluss an der
Kante des Substrats und enthält zumindest zwei elektrische
Kontakte, welche mit zumindest zwei der elektrischen Kontaktfelder
in Kontakt stehen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
begleitenden Zeichnungen, welche enthalten sind, um ein weiteres
Verständnis von der Erfindung bereitzustellen, und welche
in dieser Anmeldung einbezogen sind und einen Teil davon bilden, stellen
eine bestimmte Ausführungsform bzw. bestimmte Ausführungsformen
von der Erfindung dar. In den Zeichnungen sind:
-
1 eine
Vorderansicht von einer Festkörper-Beleuchtungsplatte gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
2 eine
Draufsicht von einer gepackten Festkörper-Beleuchtungsvorrichtung,
welche eine Mehrzahl von LED-Chips enthält, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
3 ein
schematisches Schaltdiagramm, welches die elektrische Verbindung
von LED-Chips in einer Festkörper-Beleuchtungsplatte darstellt,
gemäß von einigen Ausführungsformen von
der Erfindung;
-
4 eine
perspektivische Ansicht von einem Kantenanschluss, welcher mit der
Platte von 1 verbunden ist, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
5 eine
Draufsicht von dem Kantenanschluss und der Platte von 4,
gemäß von einigen Ausführungsformen von
der Erfindung;
-
6 eine
Rückansicht von dem Kantenanschluss und der Platte von 4,
gemäß von einigen Ausführungsformen von
der Erfindung;
-
7 eine
vordere perspektivische Ansicht von dem Kantenanschluss von 4,
gemäß von einigen Ausführungsformen von
der Erfindung;
-
8 eine
hintere perspektivische Ansicht von dem Kantenanschluss von 4,
gemäß von einigen Ausführungsformen von
der Erfindung;
-
9 eine
Vorderansicht von dem Kantenanschluss von 4, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
10 eine
Seitenansicht von dem Kantenanschluss von 4, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
11 eine
hintere perspektivische Ansicht von einem Kantenanschluss, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
12 eine
Vorderansicht von dem Kantenanschluss von 11, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
13 eine
Schnittansicht, welche entlang einer Sektion A-A von dem Kantenanschluss
von 12 genommen ist, gemäß von einigen
Ausführungsformen von der Erfindung;
-
14 eine
Schnittansicht, welche entlang einer Sektion B-B von dem Kantenanschluss
von 12 genommen ist, gemäß von einigen
Ausführungsformen von der Erfindung;
-
15 eine
Schnittansicht, welche entlang einer Sektion C-C von dem Kantenanschluss
von 12 genommen ist, gemäß von einigen
Ausführungsformen von der Erfindung;
-
16 eine
schematische Darstellung von einer Stabanordnung, welche einen Kantenanschluss
und eine Mehrzahl von Platten enthält, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
17 eine
schematische Darstellung von Beleuchtungsfeld, welches eine Mehrzahl
von Kantenanschlüssen und Platten enthält, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
18 eine
perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung von einer Beleuchtungsanordnung,
welche eine Mehrzahl von Platten enthält, welche in einem
zweidimensionalen Feld angeordnet sind, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
19A–B Schnittansichten von der Beleuchtungsanordnung
von 18, gemäß von einigen Ausführungsformen
von der Erfindung;
-
19C eine Draufsicht von einem Abschnitt von der
Beleuchtungsanordnung von 18, gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung;
-
20 eine
schematische Darstellung von einer Beleuchtungsanordnung, welche
eine oder mehrere Platten und Kantenanschlüsse enthält,
und als eine Hintergrundbeleuchtung für eine LCD-Anzeige
aufgebaut ist, gemäß von einigen Ausführungsformen
von der Erfindung; und
-
21 eine
schematische Darstellung von einer Beleuchtungsanordnung, welche
eine oder mehrere Platten und Kantenanschlüsse enthält,
und als ein Beleuchtungsfeld für einen Festkörper-Beleuchtungsaufsatz
oder Leuchte aufgebaut ist, gemäß von einigen
Ausführungsformen von der Erfindung.
-
GENAUE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
VON DER ERFINDUNG
-
Es
werden nun Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung
im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger
beschrieben, in welchen Ausführungsformen von der Erfindung
gezeigt sind. Diese Erfindung kann jedoch auf viele unterschiedliche
Formen ausgeführt werden, und sollte nicht als die hier
dargelegten Ausführungsformen beschränkend angesehen
werden. Vielmehr sind diese Ausführungsformen derart bereitgestellt,
so dass diese Beschreibung gründlich und vollständig
ist, und dem Fachmann den Umfang von der Erfindung vollständig
mitgeteilt wird. Durchweg beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf
gleiche Elemente.
-
Es
wird verständlich sein, dass, obwohl die Ausdrücke
erste, zweite, usw. hier verwendet werden können, um verschiedene
Elemente zu beschreiben, diese Elemente jedoch nicht auf diese Ausdrücke
beschränkt werden sollten. Diese Ausdrücke werden
lediglich dazu verwendet, um ein Element von einem weiteren zu unterscheiden.
Beispielsweise kann ein erstes Element als ein zweites Element bezeichnet werden,
und ähnlich kann ein zweites Element als ein erstes Element
bezeichnet werden, ohne vom Umfang von der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Wie hier verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder", abgekürzt
mit „/", irgendeine oder alle Kombinationen von einem oder
mehreren der in Zusammenhang aufgelisteten Elemente.
-
Die
hier verwendete Terminologie dient lediglich zum Zwecke der Beschreibung
von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht als die
Erfindung beschränkend vorgesehen. Wie hier verwendet,
sind die Singularformen „ein", „eine" und „der/die"
dazu gedacht, um ebenfalls die Pluralformen zu enthalten, es sei
denn, dass der Kontext klar etwas anderes anzeigt. Es wird ferner
verständlich sein, dass die Ausdrücke „enthält"
und/oder „enthaltend", wenn in dieser Beschreibung verwendet,
das Vorliegen von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten,
Betrieben, Elementen und/oder Bauteilen spezifizieren, jedoch nicht
das Vorliegen oder Hinzufügen von einem oder mehreren Merkmalen,
Ganzzahlen, Schritten, Betrieben, Elementen, Bauteilen und/oder
Gruppen davon ausschließen.
-
Wenn
nicht anders definiert, haben alle Ausdrücke (welche technische
und wissenschaftliche Ausdrücke enthalten), welche hier
verwendet werden, die gleiche Bedeutung wie durch den Fachmann im
Bereich der Erfindung allgemein verstanden. Es wird ferner verständlich
sein, dass Ausdrücke, wie hier verwendet, derart interpretiert
werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, welche mit ihrer
Bedeutung im Kontext von dieser Beschreibung und dem Stand der Technik
konsistent ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig
formalen Sinne interpretiert werden, es sei denn, dass sie hier
ausdrücklich so definiert sind.
-
Es
wird verständlich sein, dass, wenn ein Element, wie beispielsweise
eine Schicht, ein Bereich oder ein Substrat als „an" oder
erweiternd als „auf" einem weiteren Element angegeben ist,
dieses direkt an oder erweiternd auf einem weiteren Element angesehen
werden kann, oder dass zwischenliegende Elemente ebenfalls vorliegen
können. Im Gegensatz dazu, wenn ein Element als „direkt
an" oder erweiternd „direkt auf" einem weiteren Element
angegeben ist, keine zwischenliegenden Elemente vorliegen. Es wird
ebenfalls verständlich sein, dass, wenn ein Element als
zu einem weiteren Element „verbunden" oder „gekoppelt"
angegeben ist, dieses an das weitere Element direkt verbunden oder
gekoppelt sein kann, oder dass zwischenliegende Elemente vorliegen
können. Im Gegensatz dazu, wenn ein Element als zu einem
weiteren Element „direkt verbunden" oder „direkt gekoppelt"
angegeben ist, liegen keine zwischenliegenden Elemente vor.
-
Relative
Ausdrücke, wie beispielsweise „unterhalb" oder „oberhalb"
oder „obere" oder „untere" oder „horizontal"
oder „vertikal" können hier verwendet werden,
um eine Beziehung von einem Element, einer Schicht oder einem Bereich
auf einem weiteren Element, Schicht oder Bereich zu beschreiben,
wie in den Figuren dargestellt. Es wird verständlich sein, dass
diese Ausdrücke dazu dienen, um unterschiedliche Richtungen
von der Vorrichtung, zusätzlich zu der in den Figuren angezeigten
Richtung, einzuschließen.
-
Bezug
nehmend nun auf 1 enthält eine Festkörper-Beleuchtungsplatte 10 eine
Mehrzahl von diskreten LED-Lichtquellen 12, welche über
eine Hauptoberfläche von der Platte 10 verteilt
sind, und in einem regelmäßigen und/oder unregelmäßigen
zweidimensionalen Feld angeordnet sein können. Die Platte 10 kann
beispielsweise eine Platine (PCB) enthalten, auf welcher ein oder
mehrere Schaltelemente befestigt sein können. Insbesondere
kann eine Platte 10 eine Metallkern-PCB (MCPCB) enthalten,
welche einen Metallkern enthält, welcher darauf eine Polymerbeschichtung
hat, auf welcher gemusterte Metallspuren (nicht gezeigt) ausgebildet
sein können. Das MCPCB-Material und ein hierzu ähnliches
Material sind beispielsweise durch The Bergquist Company kommerziell
erhältlich. Die PCB kann ferner ein Heavy-Clad (4 oz. Kupfer
oder mehr) und/oder ein herkömmliches FR-4 PCB-Material
mit Wärmeübergängen enthalten. Das MCPCB-Material
kann, verglichen mit herkömmlichem PCB-Material, eine verbesserte
Wärmeleistung bereitstellen. Jedoch kann das MCPCB-Material
ebenfalls schwerer als ein herkömmliches PCB-Material sein,
welches keinen Metallkern enthält.
-
Bei
den in 1 dargestellten Ausführungsformen können
die LED-Lichtquellen 12 jeweils Mehrfachchip-Gruppen aus
drei LED-Chips pro Gruppe enthalten. Auf der Platte 10 sind
vier der Lichtquellen 12 seriell zu einem ersten Pfad 20 verbunden,
während weitere vier der Lichtquellen 12 seriell
zu einem zweiten Pfad 21 verbunden sind. Die Platte 10 enthält
eine Mehrzahl von Kontaktfeldern 19, welche sich an Enden
von jedem aus dem ersten und zweiten Pfad 20, 21 befinden
können. Die Lichtquellen 12 von dem ersten Pfad 20 sind
beispielsweise über bedruckte Schaltungen mit einem Satz
von drei Anoden-Feldern 22, welche entlang eines ersten Kantenbereiches
von der Platte 10 angeordnet sind, und einem Satz von drei
Kathoden-Kontakten 24, welche entlang eines gegenüberliegenden
zweiten Kantenbereichs von der Platte 10 angeordnet sind, verbunden
sein. Die Lichtquellen 12 des zweiten Pfades 21 sind
mit einem Satz von drei Anoden-Feldern 26, welche entlang
des zweiten Kantenbereiches von der Platte 10 angeordnet
sind, und einem Satz von drei Kathoden-Feldern 28, welche
entlang des ersten Kantenbereichs von der Platte 10 angeordnet
sind, verbunden.
-
Die
LED-Chips innerhalb der Lichtquellen 12 können
beispielsweise organische und/oder anorganische LEDs enthalten.
Ein Beispiel von einer der Lichtquellen 12 ist in 2 dargestellt.
Die Lichtquellen 12 von 2 können
jeweils ein Trägersubstrat 13 enthalten, auf welchem
eine Mehrzahl von LED-Chips 16A–16C befestigt
sind. In weiteren Ausführungsformen kann eine oder können
mehrere der Lichtquellen 12 LED-Chips 16A–16C enthalten,
welche auf elektrischen Spuren von der Oberfläche von der
Platte 10 direkt verbunden sind, wodurch ein Mehrfach-Chip-Modul
oder eine Chip-on-Board-Anordnung ausgebildet wird. Geeignete Platten
sind in der allgemein zugewiesenen US Provisional Patent Application
Serial No. 60/749,133 mit dem Titel „SOLID STATE
BACKLIGHTING UNIT ASSEMBLY AND METHOD", eingereicht am 9. Dezember
2005, offenbart.
-
Die
LED-Chips 16A–16C können zumindest einen
roten LED-Chip 16A, einen grünen LED-Chip 16B und
einen blauen LED-Chip 16C enthalten. Die blauen und/oder
grünen LEDs können InGaN-basierte blaue und/oder
grüne LED-Chips sein, welche von Cree, Inc., dem Anmelder
von der vorliegenden Erfindung, erhältlich sind. Die roten
LEDs können beispielsweise AllnGaP-LED-Chips sein, welche
von Epistar, Osram oder weiteren erhältlich sind.
-
Bei
einigen Ausführungsformen können die LED-Chips 16 einen
quadratischen oder rechteckigen Umfang mit einer Kantenlänge
von ungefähr 900 μm oder größer
(das heißt sogenannte „Power-Chips") haben. In
weiteren Ausführungsformen können die LED-Chips 16 jedoch
eine Kantenlänge von 500 μm oder kleiner (das
heißt sogenannte „Small-Chips") haben. Insbesondere
können kleine LED-Chips mit einer besseren elektrischen
Umwandlungseffizienz als bei Power-Chips arbeiten. Beispielsweise
haben grüne LED-Chips mit einem maximalen Kantenausmaß von
kleiner als 500 μm, und so klein wie 260 μm, gemeinsam
eine höhere elektrische Umwandlungseffizienz als 900 μm-Chips,
wobei es bei ihnen bekannt ist, dass sie typischerweise 55 Lumen
von Lichtstrom pro Watt von verbrauchter elektrischer Energie, und
so viel wie 90 Lumen von Lichtstrom pro Watt von verbrauchter elektrischer
Energie erzeugen.
-
Wie
ferner in 2 dargestellt, können
die LED-Chips 16A–16C durch eine Verkapselung 14 bedeckt
werden, welche klar ist, und/oder lichtstreuende Partikel, Phosphor
und/oder weitere Elemente enthalten kann, um ein gewünschtes
Emissionsmuster, Farbe und/oder Intensität zu erzielen.
Obwohl in 2 nicht dargestellt, kann die
Lichtquelle 12 ferner eine Reflektorkappe, welche die LED-Chips 16A–16C umgibt,
eine Linse, welche oberhalb der LED-Chips 16A–16C befestigt
ist, eine oder mehrere Wärmesenken um eine Wärme
aus der Beleuchtungsvorrichtung zu entfernen, einen Chip zum Schutz
gegen elektrostatischer Entladung und/oder weitere Elemente enthalten.
-
Die
LED-Chips 16A–16C von den Lichtquellen 12 können
auf der Platte 10 elektrisch verbunden sein, wie in dem
schematischen Schaltdiagramm in 3 gezeigt.
Wie angezeigt, können die LED-Chips 16A–16C derart
verbunden sein, dass die roten LED-Chips 16A im ersten
Pfad 20 in Serie verbunden sind, um eine Folge 20A auszubilden.
Ebenso können die grünen LED-Chips 16B in
dem ersten Pfad 20 in Serie angeordnet sein, um eine Folge 20B auszubilden.
Die blauen LED-Chips 16C können in Serie angeordnet
sein, um eine Folge 20C auszubilden. Jede Folge 20A–20C kann
an einem Ende mit einem entsprechenden Ende von den Anoden-Feldern 22A–22C entlang
eines ersten Endbereiches von der Platte 10, und an dem
weiteren Ende mit einem entsprechenden der Kathoden-Felder 24A–24C entlang des
zweiten Endbereiches von der Platte 10 verbunden werden.
-
Eine
oder mehrere der Folgen 20A–20C können
alle oder weniger als alle der dargestellten entsprechenden LED-Chips
in dem ersten oder zweiten Pfad 20, 21 enthalten.
Beispielsweise kann die Folge 20A alle der roten LED-Chips 16A von
allen Lichtquellen 12 im ersten Pfad 20 enthalten.
Alternativ kann eine Folge 20A lediglich eine Teilmenge
der entsprechenden LED-Chips im ersten Pfad 20 enthalten.
Demgemäß kann der erste Pfad 20 drei
serielle Folgen 20A–20C enthalten, welche
sich im Allgemeinen parallel über die Platte 10 erstrecken.
-
Der
zweite Pfad 21 auf der Platte 10 kann drei Folgen 21A, 21B, 21C enthalten,
welche parallel angeordnet sind. Die Folgen 21A–210 sind
jeweils an Anoden-Kontakten 26A–26C entlang
des zweiten Endbereiches von der Platte 10 und an Kathoden-Kontakten 28A–28C entlang
des ersten Endbereiches von der Platte 10 verbunden.
-
Es
wird anerkannt, dass, obwohl die in 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsformen drei LED-Chips 16A–C
pro Lichtquelle 12 enthalten, und welche elektrisch verbunden
sind, um zumindest drei LED-Folgen pro Pfad 20, 21 auszubilden,
mehr und/oder weniger als drei LED-Chips 16A–C
in jeder Beleuchtungsquelle 12 enthalten sein können,
und mehr und/oder weniger als drei LED-Folgen pro Pfad 20, 21 bereitgestellt
sein können. Beispielsweise können die Lichtquellen 12 jeweils
die drei LED-Chips 16–B und einen weiteren grünen LED-Chip
enthalten, welche verbunden sind, um vier Folgen pro Pfad 20, 21 auszubilden. Ähnlich
können in einigen Ausführungsformen zwei grüne
LED-Chips in jeder Lichtquelle 12 seriell miteinander verbunden sein,
um eine einzelne Folge von grünen LED-Chips pro Pfad 20, 22 auszubilden.
Alternativ kann eine Platte 10 lediglich einen einzelnen
Pfad 20 anstelle von mehreren Pfaden 20, 21 enthalten,
und/oder können mehr als zwei Pfade 20, 21 auf
einer einzelnen Platte 10 bereitgestellt sein.
-
Einige
Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung sind auf
die Bereitstellung eines Kantenanschlusses gerichtet, welcher eine
kompakte, zuverlässige und/oder kostengünstige
elektrische Verbindung zwischen einer externen elektrischen Vorrichtung
und den Anoden-Feldern 22 und Kathoden-Feldern 28 entlang
des ersten Kantenbereiches von der Platte 10 bereitstellen
kann.
-
4, 5 und 6 sind
jeweils eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht und eine Rückansicht
von einem Kantenanschluss 100, welcher gemäß einigen
Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung aufgebaut
ist, und mit einer Kante von der Platte 10 verbunden ist. 7, 8, 9 und 10 sind
eine vordere perspektivische Ansicht, eine hintere perspektivische
Ansicht, eine Vorderansicht und eine Seitenansicht von dem Anschluss 100 gemäß von
einigen Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung.
-
Der
Kantenanschluss 100 enthält eine Mehrzahl von
Kontakten 110 (9), welche mit einer Mehrzahl
von Drähten 102 elektrisch verbunden sind, welche
sich vom Kantenanschluss 100 fort erstrecken. Der Kantenanschluss 100 kann
derart aufgebaut sein, dass er mit einer Kante von der Platte 10 entnehmbar
verbunden ist, so dass die Kontakte 110 mit unterschiedlichen
von den Anoden-Feldern 22 und den Kathoden-Feldern 28 auf
der Platte 10 direkt verbunden sind.
-
Demgemäß kann
der Kantenanschluss 100 eine Gruppe der Drähte 102 mit
den Anoden-Feldern 22 verbinden, und eine weitere Gruppe
der Drähte 102 mit den Kathoden-Feldern 28 entlang
des ersten Kantenbereiches von der Platte 10 verbinden.
Mit einem zusätzlichen Bezug auf 3 kann der
Kantenanschluss 100 ein erstes Paar der Drähte 102 mit dem
Anoden-Feld 22A und Kathoden-Feld 28A verbinden,
um einen Schaltungspfad durch die roten LED-Folgen 20A und 21A auszubilden,
ein zweites Paar der Drähte 102 mit dem Anoden-Feld 22B und Kathoden-Feld 28B verbinden,
um einen Schaltungspfad durch die grünen LED-Folgen 20B und 21B auszubilden,
und ein drittes Paar der Drähte 102 mit dem Anoden-Feld 22C und
Kathoden-Feld 28C verbinden, um einen Schaltungspfad durch
die blauen LED-Folgen 20C und 21C auszubilden.
Demgemäß, wenn ein ausreichendes, vorwärtsgerichtetes
Vorspannungspotenzial über die verschiedenen Paare von
Drähten und dadurch über zugehörige Paare
von den Anoden- und Kathoden-Feldern 22 und 28 angelegt
wird, fließt ein Strom durch eine oder mehrere der LED-Folgen 20A–C
und bewirkt, dass die zugehörigen LED-Chips ein Licht emittieren.
-
Die
Drähte 102, welche sich von dem Kantenanschluss 100 erstrecken,
können entlang eines Hauptabschnittes von ihrer Länge
zueinander getrennt sein, und in Relation zueinander unabhängig flexibel
sein, wie in 4 und 7 gezeigt.
Alternativ kann der Kantenanschluss 100 die Kontakte 110 mit
Drähten eines weiteren Typs von leitfähigem Kabel,
wie beispielsweise ein Flachbandkabel und/oder eine flexible Membran,
verbinden.
-
Bezug
nehmend auf 5, können die Lichtquellen 12 auf
einem gestaffelten Gitter auf der Platte 10 angeordnet
sein, welches zu einer der Lichtquellen 12' führen
kann, welche unter den Lichtquellen 12 zu dem Kantenanschluss 100 am
nächsten ist. Der Kantenanschluss 100 kann angrenzend
zu der nächsten Lichtquelle 12' eine gekerbte
Kante 104 haben, um eine Trennung zwischen dem Anschluss 100 und
der nächsten Lichtquelle 12' zu erhöhen.
Beispielsweise, wie in 5 gezeigt, kann der Kantenanschluss 100 eine
Kantenoberfläche haben, welche sich bei einem Winkel von
ungefähr 45 Grad zwischen einer Seitenoberfläche 106 und
einer vorderen Oberfläche 108 von dem Kantenanschluss 100 erstreckt.
-
Das
Kerben der Kante 104 von dem Kantenanschluss 100 kann
eine Störung durch den Kantenanschluss 100 auf
ein Licht, welches durch die Lichtquelle 12' emittiert
wird, reduzieren oder vermeiden. Das Reduzieren oder Vermeiden einer
solchen Lichtstörung kann wichtig sein, um ungewünschte
Schatten zu vermeiden, welche andererseits daraus resultieren können,
wenn eine ausreichende Lichtmenge, welche durch die Lichtquelle 12' emittiert
wird, gegen den Kantenanschluss 100 auftrifft. Darüber
hinaus, wenn die Lichtquelle 12' eine Mehrzahl von unterschiedlichen
farbigen LED-Chips enthält, kann der Kantenanschluss 100 näher
an einer Farb-LED als zu einer weiteren Farb-LED bzw. zu weiteren Farb-LEDs
sein, welches eine ungleichförmige Schattenbildung von
unterschiedlichen Farben von der Lichtquelle 12' (das heißt
ein Farb-Randeffekt) bewirken würde, wenn die Kante 104 von
dem Anschluss 100 nicht gekerbt ist, um eine ausreichende Trennung
von der Lichtquelle 12' bereitzustellen.
-
Der
Kantenanschluss 100 kann aus einem Material ausgebildet
sein, und/oder kann zumindest teilweise mit einem Material bedeckt
sein, welches eine hohe diffuse Lichtreflexionsfähigkeit
(beispielsweise ein helles weißes Material) hat, um eine
Störung durch den Kantenanschluss 100 auf Licht,
welches durch eine oder mehrere der Lichtquellen 12 emittiert
wird, zu reduzieren oder zu vermeiden.
-
Obwohl
der beispielhafte Kantenanschluss 100 derart dargestellt
ist, dass er eine einzelne gekerbte Kante 104 hat, kann
es verständlich sein, dass eine weitere Kante und/oder
weitere Abschnitte des Anschlusses 100 gekerbt und/oder
anderweitig ausgespart sein können, um eine Trennung von
einer oder mehreren Lichtquellen auf der Platte 10 zu erhöhen.
-
Ein
Körper des Kantenanschlusses 100 enthält
eine Mehrzahl von ausgesparten Kanälen 120, welche
jeweils derart aufgebaut sein können, um einen Abschnitt
von einem der Drähte 102 von der Platte 10 fortzuführen.
Bezug nehmend auf 8 können sich erste
Kanalabschnitte 120a derart erstrecken, dass sie die Drähte
in einer Ebene halten, welche parallel ist zu einer Ebene von einer
Hauptoberfläche von der Platte 10. Zweite Kanalabschnitte 120b können
derart aufgebaut sein, dass sie entnehmbar mit einem Abschnitt des
Drahtes 102, wie beispielsweise über einen Presssitz
in Relation dazwischen, verbunden sind, und dass sie den verbundenen
Abschnitt des Drahtes bei einem von Null verschiedenen Winkel, wie
beispielsweise bei einem Winkel von etwa 90 Grad, von der Ebene
der Hauptoberfläche von der Platte 10 fortführen.
Weil die Drähte 102 bei einem von Null verschiedenen
Winkel (beispielsweise bei einem Winkel von etwa 90 Grad) von der
Hauptoberfläche von der Platte 10 fortgeführt werden
können, beeinflussen die Drähte 102 nicht die
Platzierung von der Platte 10 unmittelbar angrenzend zu
einer weiteren Platte, einem Bauteil und/oder einem Gebinde.
-
Bezug
nehmend auf 6, kann eine Höhe des
Kantenanschlusses 100 oberhalb von der Platte 10 gleich
oder kleiner als eine Höhe von der Verkapselung 14 von
den Lichtquellen 12 sein. Demgemäß kann
der Kantenanschluss 100 ausreichend dünn sein,
so dass die maximale Höhe von einer Anordnung von der Platte 10,
welche mit dem Anschluss 100 verbunden ist, durch die höchsten
Bauteile von der Platte 10, und insbesondere durch die
Höhe von der Verkapselung 14, und nicht durch
die Höhe von dem Kantenanschluss 100 eingestellt
werden kann. Demgemäß kann der Kantenanschluss 100 ein
ausreichend dünnes Profil haben, um die Dicke von einer Anordnung
von den Platten 10 in einer Beleuchtungsanordnung nicht
zu beeinflussen.
-
Einige
Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung sind auf
verschiedene Verriegelungsmechanismen gerichtet, welche verwendet
werden können, um den Kantenanschluss 100 mit
der Platte 10 entnehmbar zu verbinden. Beispielsweise, Bezug
nehmend auf 10, kann ein Körper
von dem Kantenanschluss 100 eine Aussparung 130 mit einer
Innenoberfläche mit einer Erhebung 132, welche
sich in die Aussparung 130 erstreckt, enthalten. Die Erhöhung 132 kann
sich innerhalb der Aussparung 130 befinden, so dass sie
mit einer Öffnung 134 (1) in Eingriff
steht, welche in der Hauptoberfläche von der Platte 10 bestimmt
ist, während die Kontakte 110 von dem Kantenanschluss 100 direkt
mit den Anoden Feldern 22 und Kathoden-Feldern 28 in Kontakt
stehen. Demgemäß, wenn der Kantenanschluss 100 auf
die erste Kante von der Platte 10 geschoben wird, und die
Kontakte 110 mit bestimmten Feldern aus den Anoden- und
Kathoden-Feldern 22 und 28 ausgerichtet werden,
kann die Erhebung 132 zumindest teilweise die Öffnung 134 in
der Platte 10 in Eingriff nehmen, um den Kantenanschluss 100 auf der
Platte 10 zu verriegeln.
-
Bezug
nehmend auf 9, kann die Erhebung 132 entlang
eines Mittenabschnittes von dem Kantenanschluss 100 positioniert
werden, um die Drähte 102 und zugehörigen
Kontakte 110 in zwei Gruppen zu trennen, wie beispielsweise
zwei gleiche Gruppen. Beispielsweise kann die Erhebung 132 zwischen
einer ersten Gruppe von den Drähten 102 und zugehörigen
Kontakten 110, welche mit den Anoden-Feldern 22 verbunden
sind, und einer zweiten Gruppe der Drähte 102 und
zugehörigen Kontakten 110, welche mit den Kathoden-Feldern 28 verbunden sind,
positioniert werden. Die Positionierung der Erhebung 132 zwischen
der ersten und zweiten Gruppe von Drähten 102 und
zugehörigen Kontakten 110 kann eine größere
Beabstandung und dadurch eine Isolation zwischen den Spannungen
mit entgegengesetzter Polarität, welche der ersten Gruppe
von Anoden-Feldern 22 und der zweiten Gruppe von Kathoden-Feldern 28 angelegt
wird, bereitstellen. Eine solch erhöhte Trennung zwischen
den Anoden-Feldern 22 und den Kathoden-Feldern 28 kann
dabei helfen, die Ausbildung von unbeabsichtigten Strompfaden (beispielsweise
Kurzschlüsse oder teilweise Kurzschlüsse) zwischen
den Anoden- und Kathoden-Feldern 22 und 28 zu
verhindern, welche andererseits auftreten würden, aufgrund
von Feuchtigkeit, Ionensalz-Aussetzungen, Nässe, Lösemittel-Ansammlungen,
der Ansammlung von biologischem Material auf der Oberfläche
zwischen den Feldern 22 und 28, und dergleichen.
-
Einige
weitere Ausführungsformen eines Verriegelungsmechanismus,
welcher dazu verwendet werden kann, um den Kantenanschluss 100 mit der
Platte 10 entnehmbar zu verbinden, sind in 11, 12, 13, 14 und 15 gezeigt, welche
eine hintere perspektivische Ansicht von einer weiteren Ausführungsform
von einem Kantenanschluss 200, eine vordere Ansicht von
dem Kantenanschluss 200, eine Schnittansicht entlang einer Sektion
A-A von dem Kantenanschluss 200 von 12, eine
Schnittansicht entlang von einer Sektion B-B von dem Kantenanschluss 200 von 12, und
eine Schnittansicht entlang von einer Sektion C-C von dem Kantenanschluss 200 von 12 sind.
-
Bezug
nehmend auf 11 bis 15 ist der
Kantenanschluss 200 ähnlich dem Kantenanschluss 100 von 4 bis 10,
und zwar darin, dass der Kantenanschluss 200 eine Mehrzahl
von Kontakten 210 (12, 13, 15)
enthält, welche elektrisch mit Drähten 102 verbunden
sind, welche sich von dem Kantenanschluss 200 fort erstrecken.
Die Kontakte 210 sind derart positioniert, so dass sie
unterschiedliche Felder aus den Anoden- und Kathoden-Feldern 22 und 28 auf
der Platte 10 direkt verbinden, wenn der Kantenanschluss 200 mit der
Platte 10 verbunden ist. Bezug nehmend auf 15 kann
der Kantenanschluss 200-Körper eine Mehrzahl von
ausgesparten Kanälen 220 enthalten, welche jeweils
derart aufgebaut sind, um einen Abschnitt von einem der Drähte 102 von
der Platte 10 fortzuführen, und den verbundenen
Abschnitt von dem Draht bei einem von Null verschiedenen Winkel, wie
beispielsweise bei einem Winkel von etwa 90 Grad, von der Ebene
von der Hauptoberfläche der Platte 10 fortführen
können.
-
Der
Kantenanschluss 200 kann ein erstes lang gestrecktes Körperteil 234 und
ein zweites lang gestrecktes Körperteil 236 enthalten.
Der erste lang gestreckte Körperteil 234 erstreckt
sich weiter zu der Vorderseite von dem Anschluss als das zweite
lang gestreckte Körperteil 236. Das erste und
zweite lang gestreckte Körperteil 234 und 236 sind
derart aufgebaut, dass sie zu den Kantenkerben in der Platte 10 mit
unterschiedlicher Länge ausgerichtet sind, und dahin hineingeschoben
werden, wie in 1 dargestellt, und zwar entlang
der linken Kante von der Platte 10 angrenzend zu gegenüberliegenden
Seiten der Kontakte 19. Das erste und zweite lang gestreckte Körperteil 234 und 236 können
daher dazu wirken, um den Kantenanschluss 200 zu den Kontakten 19 auszurichten,
und kann ferner dazu wirken, um eine Verbindung von dem Kantenanschluss 200 mit
der oberen Oberfläche des Kantenanschlusses 200,
welche in die gleiche Richtung gerichtet ist wie die obere Oberfläche
von der Platte 10, zu ermöglichen, und eine Verbindung
des Kantenanschlusses 200 verhindern, wenn die untere Oberfläche
davon in die gleiche Richtung gerichtet ist, wie die obere Oberfläche von
der Platte 10.
-
Im
Gegensatz zu dem Kantenanschluss 100 von 4 bis 10,
hat der Kantenanschluss 200 einen Verriegelungsmechanismus,
welcher einen Biegehebel 230 enthält, welcher
sich durch zumindest einen Abschnitt von dem Kantenanschluss 200-Körper
und in eine Aussparung 240, welche im Kantenanschluss 200-Körper
bestimmt ist, erstreckt. Ein Querschnitt von dem Biegehebel 230 ist
in 14 gezeigt. Bezug nehmend auf 14 kann der
Biegehebel 230 ein verlängertes Ende 232 enthalten,
welches sich an einer Position innerhalb der Aussparung 240 befindet,
so dass das verlängerte Ende 232 die Öffnung 134 (1)
in der Platte 10 in Eingriff nimmt, während die
Kontakte 110 von dem Kantenanschluss 100 die Anoden-Felder 22 und
Kathoden-Felder 28 direkt kontaktieren. Demgemäß, wenn
der Kantenanschluss 100 auf die erste Kante von der Platte 10 geschoben
wird, und die Kontakte 110 zu bestimmten Feldern aus den
Anoden- und Kathoden-Feldern 22 und 28 ausgerichtet
werden, kann das verlängerte Ende 232 zumindest
teilweise die Öffnung 134 in Eingriff nehmen,
um den Kantenanschluss 100 auf die Platte 10 zu
verriegeln.
-
Mit
Bezug auf 11 und 14 kann
sich ein Abschnitt von dem Biegehebel 232 aus einem Rückabschnitt
von dem Kantenanschluss 200 erstrecken, und kann derart
aufgebaut sein, so dass ein Benutzer den sich nach hinten erstreckenden
Abschnitt von dem Biegehebel 230 betätigen kann,
um eine Freigabe des verlängerten Endes 232 aus
der Öffnung 134 in der Platte 10 zu erleichtern
bzw. zu bewirken (beispielsweise ein Anheben eines sich nach hinten
erstreckenden Abschnittes des Biegehebels 230, um eine
Trennung des Kantenanschlusses 200 von der Platte 10 zu
ermöglichen).
-
Mit
Bezug auf 11 und 15 kann
sich der Biegehebel 232 durch einen Mittenabschnitt des Kantenanschluss 200-Körpers
erstrecken, um die Drähte 102 und zugehörige
Kontakte 110 in zwei Gruppen zu unterteilen, wie beispielsweise
zwei gleiche Gruppen. Beispielsweise kann sich der Biegehebel 232 zwischen
einer ersten Gruppe von den Drähten 102 und zugehörigen
Kontakten 110, welche mit den Anoden-Feldern 22 verbinden,
und einer zweiten Gruppe der Drähte 102 und zugehörige
Kontakte 110, welche mit den Kathoden-Feldern 28 verbinden, befinden.
Demgemäß kann ein größerer Abstand und
dadurch eine Isolation zwischen Leitpfaden mit entgegengesetzter
Polarität zwischen der ersten Gruppe von Anoden-Feldern 22 und
der zweiten Gruppe von Kathoden-Feldern 28 erlangt werden, welches
dabei unterstützen kann, die Ausbildung von unbeabsichtigten
Strompfaden (beispielsweise Kurzschlüsse oder teilweise
Kurzschlüsse) zwischen den Anoden- und Kathoden-Leitpfaden
zu verhindern, welche andererseits auftreten kann aufgrund von Feuchtigkeit,
Ionensalz-Aussetzungen, Nässe, Lösemittel-Ansammlungen,
dem Einfall von biologischem Material auf die Oberfläche
zwischen den Kontakten 110, und dergleichen.
-
Es
können mehrere Platten 10 zusammengebaut werden,
um eine größere Beleuchtungsstab-Anordnung 30 auszubilden,
wie in 16 dargestellt. Wie dort gezeigt,
kann eine Stabanordnung 30 zwei oder mehrere Platten 10, 10', 10' enthalten, welche
von Ende zu Ende über beispielsweise Schleifen-Zwischenverbindungen
verbunden sind. Demgemäß, unter Bezugnahme auf 3 und 16,
können jeweils die Kathoden-Felder 24 des ersten
Pfades 20 von der sich am weitesten links befindlichen
Platte 10 elektrisch verbunden werden mit den Anoden-Feldern 22 von
dem ersten Pfad 20 von der mittleren Platte 10',
und können die Kathoden-Felder 24 des ersten Pfades 20 von
der mittleren Platte 10' elektrisch verbunden werden mit
den Anoden-Feldern 22 des ersten Pfades 20 von
der sich am weitesten rechts befindlichen Platte 10'. Ähnlich
können jeweils die Anoden-Felder 26 des zweiten
Pfades 21 von der sich am weitesten links befindlichen Platte 10 elektrisch
verbunden werden mit den Kathoden-Feldern 28 des zweiten
Pfades 21 von der mittleren Platte 10', und können
die Anoden-Felder 26 des zweiten Pfades 21 von
der mittleren Platte 10' elektrisch verbunden werden mit
den Kathoden-Feldern 28 des zweiten Pfades 21 von
der sich am weitesten rechts befindlichen Platte 10''.
-
Die
Anoden- und Kathoden-Felder 22 und 28 der sich
am weitesten rechts befindlichen Platte 10 können
mit dem Kantenanschluss 100, dem Kantenanschluss 200 und/oder
einem weiteren Kantenanschluss gemäß von einigen
Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung verbunden
werden.
-
Ferner
können die Kathoden-Felder 24 des ersten Pfades 20 von
der sich am weitesten rechts befindlichen Platte 10'' elektrisch
verbunden werden mit den Anoden-Feldern 26 des zweiten
Pfades 21 von der sich am weitesten rechts befindlichen
Platte 10'', durch einen Rückschleif-Anschluss 35.
Beispielsweise kann der Rückschleif-Anschluss 35 elektrisch
die Kathode 24A der Folge 20A von blauen LED-Chips 16A des
ersten Pfades 20 von der sich am weitesten rechts befindlichen
Platte 10'' mit der Anode 26A der Folge 21A von
blauen LED-Chips des zweiten Pfades 21 von der sich am
weitesten rechts befindlichen Platte 10'' verbinden. Auf
diese Art und Weise kann die Folge 20A des ersten Pfades 20 mit der
Folge 21A des zweiten Pfades 21 durch einen Anschluss 35A des
Rückschleif-Anschlusses 35 in Serie verbunden
werden, um eine einzelne Folge 23A aus blauen LED-Chips 16 auszubilden.
Die weiteren Folgen der Pfade 20, 21 von den Platten 10, 10', 10'' können
auf eine ähnliche Art und Weise verbunden werden.
-
Der
Rückschleif-Anschluss 35 kann einen Kantenanschluss
enthalten, welcher derart aufgebaut sein kann, wie beispielsweise
oben beschrieben und für den Kantenanschluss 100 oder
den Kantenanschluss 200 gezeigt. Alternativ kann der Rückschleif-Anschluss 35 eine
flexible Verdrahtungsplatine, große Drahtverbindungen (LWI)
oder irgendeinen weiteren geeigneten Anschluss enthalten. Zusätzlich kann
der Rückschleif-Anschluss 35 bedruckte Spuren
enthalten, welche auf/in der Platte 10 ausgebildet sind.
-
Obwohl
die in 16 gezeigte Stabanordnung 30 eine
eindimensionale Anordnung von Platten 10 ist, sind weitere
Konfigurationen möglich. Beispielsweise können
die Platten 10 in einer zweidimensionalen Anordnung verbunden
sein, bei welcher sich die Platten 10 alle in der gleichen
Ebene befinden, oder in einer dreidimensionalen Konfiguration, bei
welcher die Platten 10 nicht alle in der gleichen Ebene
angeordnet sind. Ferner brauchen die Platten 10 nicht rechteckig
oder quadratisch zu sein, sondern können beispielsweise
sechseckig, dreieckig oder dergleichen sein.
-
Bezug
nehmend auf 17 kann in einigen Ausführungsformen
eine Mehrzahl von Stabanordnungen 30 zusammengefasst werden,
um ein Beleuchtungsfeld 40 auszubilden, welches beispielsweise
als eine Hintergrundbeleuchtungs-Einheit (BLU) für eine
LCD-Anzeige verwendet werden kann. Wie in 17 gezeigt,
kann ein Beleuchtungsfeld 40 vier Stabanordnungen 30 enthalten,
wobei jede davon sechs Platten 10 enthält. Die
sich am weitesten links befindliche Platte 10 von jeder
Stabanordnung enthält einen Kantenanschluss (beispielsweise
ein Kantenanschluss 100 oder ein Kantenanschluss 200),
und die sich am weitesten rechts befindliche Platte 10'' von
jeder Stabanordnung 30 enthält einen Rückschleif-Anschluss 35.
Demgemäß kann jede Stabanordnung 30 drei
Folgen 23 von LED-Chips enthalten (das heißt ein
roter, ein grüner und ein blauer).
-
Bei
einigen Ausführungsformen kann eine Stabanordnung 30 vier
LED-Folgen 23 (eine rote, zwei grüne und eine
blaue) enthalten. Somit kann ein Beleuchtungsfeld 40, welches
neun Stabanordnungen enthält, 36 getrennte Folgen von LED-Chips
haben. Darüber hinaus kann in einer Stabanordnung 30,
welche sechs Platten 10 mit jeweils acht Festkörper-Beleuchtungselementen 12 enthält,
eine LED-Folge 23 48 LED-Chips enthalten, welche seriell verbunden
sind.
-
18 zeigt
eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung von einer
Beleuchtungsanordnung 400, welche eine Mehrzahl von Platten 10 enthalten
kann, welche darauf in einer zweidimensionalen Anordnung Lichtquellen 14 angeordnet
hat, gemäß von einigen Ausführungsformen
von der Erfindung. Die Platten 10 sind entsprechenden Stäben 20 befestigt,
welche zur Halterung auf einer Bedeckungs-Bodenplatte 44 befestigt
sein können, welche eine Metallplatte enthalten kann. Es
wird anerkannt, dass die Platten 10 in einigen Ausführungsformen
direkt auf der Bedeckungs-Bodenplatte 44 befestigt sein
können. Ein Reflektorfeld 40, welches eine Mehrzahl
von Aperturen 42 dadurch enthält, ist oberhalb
der Platten 10 befestigt, so dass die Aperturen 42 mit
Bezug auf Lichtquellen 12 auf den Platten 10 ausgerichtet
sein können.
-
Ein
optionales Wärme-Abstandsstück, wie beispielsweise
ein Grafit-Wärme-Abstandsstück 41 kann
zwischen der Bedeckungs-Bodenplatte 44 und den Stäben 20 bereitgestellt
sein. Das Wärme-Abstandsstück 41 kann
beispielsweise einen anisotopen Kohlenstoff-Spreizer enthalten,
wie beispielsweise der Spreadershield, erhältlich von Graphtec
International, Ltd., aus Cleveland, Ohio. Das Wärme-Abstandsstück 41 kann
dabei unterstützen, um Restwärme-Ungleichförmigkeiten
in dem System zu streuen. Das Wärme-Abstandsstück 41 kann
durch Kompressionskraft zwischen der Bedeckungs-Bodenplatte 44 und
den Stäben 20 an seiner Stelle gehalten werden.
Alternativ oder zusätzlich kann das Wärme-Abstandsstück 41 zuvor
in der Bedeckungs-Bodenplatte 44 eingebaut werden, wobei
es unter Verwendung von beispielsweise einem doppelseitigen druckempfindlichen
Klebeband bis zum letztendlichen Zusammenbau an seiner Stelle gehalten wird.
-
Das
Reflektorfeld 40 kann eine Länge und Breite ähnlich
der Länge und Breite des zweidimensionalen Feldes von Platten 12 haben,
oder das Reflektorfeld 40 kann aus einem Feld von kleineren
Reflektorfeldern ausgebildet werden, wobei jedes eine Länge
und Breite ähnlich derer von Einzelnen der Platten 10 hat.
Das Reflektorfeld 40 ist aus einem Material erstellt und/oder
bedeckt, welches eine hohe Lichtreflexion hat, wie beispielsweise
helles weißes Schaumkunststoffmaterial (beispielsweise
helles weißes Polyethylen-Terephthalate(PET)-Kunststoff). Das
Reflektorfeld 40 kann dazu verwendet werden, um eine verbesserte
Wiederverwendung von Licht zwischen dem Reflektorfeld 40 und
einem weiteren Feld darauf, wie beispielsweise ein LCD-Anzeigenschirm,
bereitzustellen und/oder zu verbessern. Zusätzlich zur
Reflexion von einfallendem Licht kann das Reflektorfeld 40 dabei
unterstützen, das Licht zu zerstreuen, so dass es in eine
willkürliche Richtung reflektiert wird, welches die Gleichförmigkeit
von Licht verbessert, welches über eine LCD-Anzeige 100 oder
ein weiteres Feld darauf übertragen wird.
-
19A ist eine Schnittansicht von der in 18 gezeigten
Beleuchtungsanordnung 400. Bezug nehmend auf 19A, können die Platten 10 an jeweilige
Stäbe 20 mittels eines Klebstoffes befestigt werden.
Die gesamte Anordnung 400 kann mittels Befestigungsvorrichtungen 40 zusammen
befestigt werden. Ein Befestigungsmittel 50 kann zumindest einen
Befestigungskörper 52 enthalten, welcher sich durch
das Reflektorfeld 40, eine Platte 10, einen Stab 20 und
das optionale Wärme-Abstandsstück 41,
und dann in die Abdeckungs-Bodenplatte 44 erstreckt. Das
Befestigungsmittel 50 kann Köpfe 54 enthalten, welche
derart aufgebaut sind, dass sie das Reflektorfeld 40 auf
den Abdeckungs-Bodenbereich 44 in Eingriff nimmt und hält.
-
Wie
in 19A gezeigt, kann eine Höhe des Kantenanschlusses 100 oberhalb
der Platte 10 gleich oder kleiner als eine Höhe
von einer äußeren Hauptoberfläche des
Reflektorfeldes 40 oberhalb der Platte 10 sein.
Demgemäß kann der Kantenanschluss 100 ausreichend
dünn sein, so dass er nicht die Dicke der Beleuchtungsanordnung 400 erhöht.
-
19B ist eine Schnittansicht von der Beleuchtungsanordnung 400,
welche in 18 gezeigt ist, gemäß einigen
weiteren Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung.
Die Dicke des Kantenanschlusses 100 ist größer
als der in 19A gezeigte Anschluss 100.
Es wird insbesondere erwähnt, dass der in 19B gezeigte Kantenanschluss 100 eine obere
Oberfläche hat, welche oberhalb einer oberen Oberfläche
von dem Reflektorfeld 40 angehoben ist.
-
Wie
oben beschrieben, können die Lichtquellen 14 eine
Mehrzahl von beabstandeten LED-Chips enthalten, und können
die LED-Chips jeweils unterschiedliche primäre Wellenlängen
(Farbe) aus Licht erzeugen. Da der Kantenanschluss 100 näher
zu einem der LED-Chips als zu weiteren der LED-Chips in einer Lichtquelle 14 sein
kann, kann der Kantenanschluss 100 mehr Licht von einer
Farbe von dem nächsten LED-Chip als ein weiteres Farblicht
von den weiter entfernten LED-Chips asymmetrisch blockieren. Diese
potenziell asymmetrische Blockierungswirkung durch den Kantenanschluss 100 wird
als eine Nahfeld-Farb-Schattierung bezeichnet.
-
Die
Größe der Nahfeld-Farb-Schattierung, welche durch
den Kantenanschluss 100 bewirkt wird, kann von dem Abstand
zwischen dem Kantenanschluss 100 und den LED-Chips in den
Lichtquellen 14 abhängen, und kann von der Höhe
von der oberen Oberfläche des Kantenanschlusses 100 in
Relation zu den LED-Chips in den Lichtquellen 14 abhängen.
-
Ein
beispielhafter Lichtstrahl 1900, welcher durch die LEDs
in der Lichtquelle 14 erzeugt wird, welcher gerade eine
Kante von der oberen Oberfläche des Kantenanschlusses 100 passiert,
ist in 19B dargestellt, und wird hier
als ein tangentialer Lichtstrahl bezeichnet. Bei einigen Ausführungsformen
sind die minimale Distanz zwischen einem Kantenanschluss 100 und
den Lichtquellen 14 und/oder die Höhe von dem
Kantenanschluss 100 derart bestimmt, so dass der tangentiale
Lichtstrahl 1900 einen maximalen Winkel von 30 Grad in
Relation zur Horizontalen hat, oder weiter bevorzugt, derart, so dass
der tangentiale Lichtstrahl 1900 einen maximalen Winkel
von 15 Grad in Relation zur Horizontalen hat, oder weiter bevorzugt
derart, so dass der tangentiale Lichtstrahl 1900 einen
maximalen Winkel von 7 Grad in Relation zur Horizontalen hat. Angesichts
der Lehre hier wird anerkannt, dass der Aufbau von der Beabstandung
und der Höhe von dem Kantenanschluss 100 zur Bereitstellung
eines maximalen Winkels von 7 Grad für den tangentialen
Lichtstrahl 1900 eine geringere Nahfeld-Farb-Schattierung
bereitstellen kann, als ein Aufbau, welcher einen maximalen Winkel
von 30 Grad für den tangentialen Lichtstrahl 1900 bereitstellt.
-
Demgemäß kann
die minimale Distanz zwischen dem Kantenanschluss 100 und
den Lichtquellen 14 erhöht werden, um die Verwendung
eines dickeren Kantenanschlusses 100 zu ermöglichen und/oder
kann die Dicke des Kantenanschlusses 100 reduziert werden,
um eine geringere minimale Distanz zwischen dem Kantenanschluss 100 und
den Lichtquellen 14 zu ermöglichen.
-
19C ist eine Draufsicht des Kantenanschlusses 100 und
der Beleuchtungsanordnung 400 von 19A.
Wie in 19C dargestellt, kann das Reflektorfeld 40 einen
Ausschnitt enthalten, welcher die Kontakte 19 auf der Platte 10 (1)
freilegt. Demgemäß können die Kontakte
des Kantenanschlusses 100 mit den Kontakten 19 von
der Platte 10 elektrisch verbunden werden.
-
Bezug
nehmend auf 20 kann die Beleuchtungsanordnung 400 gemäß von
einigen Ausführungsformen von der Erfindung als eine Hintergrundbeleuchtung
für eine Anzeige, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) 550 verwendet werden. Wie in 20 gezeigt,
kann ein LCD 550 eine Beleuchtungsanordnung 400 enthalten,
welche derart in Relation zu einem LCD-Schirm 554 positioniert
ist, so dass ein Licht 556, welches durch die Beleuchtungsanordnung 400 emittiert
wird, durch den LCD-Schirm 554 passiert, und dadurch eine
Hintergrundbeleuchtung. für den LCD-Schirm 554 bereitstellt.
Der LCD-Schirm 554 enthält geeignet angeordnete
Verschlüsse und zugehörige Filter, welche derart
aufgebaut sind, um eine ausgewählte Farbe des Lichtes 556 aus
dem Beleuchtungsfeld 540 selektiv durchlaufen zu lassen
oder zu blockieren, um ein Anzeigebild zu erzeugen.
-
Bezug
nehmend auf 21 kann eine Beleuchtungsanordnung 400 gemäß einigen
Ausführungsformen von der Erfindung als ein Beleuchtungsfeld
für einen Festkörper-Beleuchtungsaufsatz oder Lampe 560 verwendet
werden. Ein durch die Lampe 560 emittiertes Licht 566 kann
dazu verwendet werden, um einen Bereich und/oder ein Objekt zu beleuchten.
Festkörper-Leuchten sind beispielsweise in der U.S.-Patentanmeldung
Serial No. 11/408,648 beschrieben, welche dem Anmelder der vorliegenden Erfindung
zugewiesen ist, und wobei die Offenbarung derer in ihrer Gesamtheit
hier durch Inbezugnahme einbezogen ist.
-
In
den Zeichnungen und in der Beschreibung wurden Ausführungsformen
von der Erfindung beschrieben, und sie werden, obwohl spezifische
Ausdrücke verwendet sind, lediglich in einem allgemeinen
und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der Beschränkung
verwendet, wobei der Umfang von der Erfindung in den folgenden Ansprüchen
dargelegt ist.
-
Zusammenfassung
-
Eine
LED-Lichteinheit enthält eine Platte, eine Mehrzahl von
diskreten LED-Lichtquellen und einen Kantenanschluss. Die LED-Lichtquellen
sind auf einer Hauptoberfläche von der Platte und darüber hinweg
verteilt, und sind entlang eines Kantenbereiches von der Platte
mit elektrischen Feldern elektrisch verbunden. Der Kantenanschluss
enthält eine Mehrzahl von Kontakten, welche mit einer Mehrzahl von
Drähten verbunden sind, welche sich von dem Kantenanschluss
fort erstrecken, und ist zur lösbaren Verbindung an eine
Kante von der Platte aufgebaut, so dass die Kontakte direkt mit
den Feldern verbinden und die Drähte von dem Kantenanschluss
mit den LED-Lichtquellen elektrisch verbinden. Eine LED-Beleuchtungsanordnung
enthält eine Mehrzahl der diskreten Platten, welche an
einer Mehrzahl von Stäben befestigt sind, und eine Mehrzahl
von Kantenanschlüssen, welche jeweils mit einem Ende von einer
der Platten entlang von unterschiedlichen der Stäben verbunden
sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - „SOLID
STATE BACKLIGHTING UNIT ASSEMBLY AND METHOD", eingereicht am 9.
Dezember 2005 [0045]