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Die
Erfindung betrifft ein Leuchtelement, das vorzugsweise eine oder
mehrere Lichtemitterdioden als Lichtquelle umfasst. Das bevorzugte
Anwendungsgebiet der Erfindung sind flexible Flächengebilde aus Textil, Schaum,
Pappe usw. wie Bodenbeläge, Wand-
oder andere Verkleidungen oder dergleichen, in welchen die Erfindung
zur Informationsdarstellung, Dekoration oder jedem anderen optisch
umsetzbaren Zweck zur Anwendung gelangen kann, wobei der Einsatz
sowohl einzeln als auch in beliebiger Vervielfachung, also etwa
in Stab-, Ketten-, Band- oder Arrayanordnungen etwa zur Bildung
jedweder Symbole, Buchstaben oder Zahlen erfolgt.
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Leuchtelemente
der eingangs genannten Art sind bekannt. So beschreibt die
DE 199 04 915 A1 ein
Feuchtigkeitsdichtes Lichtband mit Lichtquellen, die an eine entlang
des Bandes verlaufende Leitung angeschlossen sind, wobei die Leitung
mit den Lichtquellen eine feuchtigkeitsdichte Abdeckung aufweist. Das
Lichtband ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Leitung
in ein Gussmaterial eingebettet ist, das Gussmaterial an die Abdeckung
angrenzt und zumindest eine Lichtquelle feuchtigkeitsdicht umschlossen
ist. Ein weiteres bekanntes Leuchtelement mit Trag- und Montagekörper, Abdeckung
und Lichtquelle beschreibt das
DE 299 15 399 U1 , dessen Lichtquelle als
eine an wenigstens einer Oberfläche flächig abstrahlende
plattenförmige
Leuchteinheit ausgebildet und schichtartig zwischen einem Trag- und
Montageelement sowie einer Abdeckung angeordnet ist. Als Lichtquelle
werden flache SMD-Leuchtdioden verwendet, die von einer transparenten
Vergussmasse abgedeckt werden. Die Leuchtdioden sind auf einer Platine
befestigt und elektrisch kontaktiert, die geeignet mit dem Trag-
und Montagekörper
verbunden ist. Der Trag- und Montagekörper kann aus Metall bestehen
und eine Ausnehmung zur Aufnahme von elektrischen Funktionseinheiten
aufweisen. Zur Ausnehmung oder zwischen ihr und der platinenseitigen
Oberfläche
ist eine Bohrung im Trag- und Montagekörper vorgesehen, durch welche
die Anschlussdrähte
zur Platine mit den darauf angeordneten Leuchtdioden geführt sind.
Der Einsatz der bekannten Leuchtelemente auf dem bevorzugten Anwendungsgebiet
der Erfindung ist allerdings durch die zu große Bauhöhe und vor allem durch den
Mangel eines geeigneten Mittels zur Befestigung des Leuchtelements
an einem flexiblen Flächengebilde
behindert.
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Daraus
ergibt sich die Aufgabenstellung der Erfindung, ein Leuchtelement
geringer Bau höhe
zu schaffen, welches einzeln oder in beliebiger Vervielfachung einfach
in flexiblen Materialien, insbesondere Textilien einfach befestigt
und an eine Spannungsquelle angeschlossen wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß, indem gemäß Schutzanspruch
1 wenigstens eine zur Oberflächenmontage
geeignete Lichtemitterdiode als Lichtquelle des Leuchtelementes
dient, die mit einem elektrisch isolierendem Trägerelement verbunden und an
auf einer Seite des Trägerelements
angeordnete Leiterzüge
angeschlossen und mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung versehen ist. Dabei
weist das Trägerelement
wenigstens eine Bohrung auf, in welcher die Lichtemitterdiode mit
ihrem Lichtaustritt zur leiterzugfreien Seite weisend angeordnet
ist und die Leiterzüge
an Kontaktelemente geführt
sind, die an dem Trägerelement
von der Leiterseite abstehend befestigt sind. Vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausführungsformen
sind den Unteransprüchen
entsprechend ausgestaltet. So sind die Kontaktelemente als Stifte
mit spitz zulaufenden freien Enden ausgebildet, um einen besonders
einfachen Einstich in das flexible Untergrundmaterial zu ermöglichen,
wobei die Einstichkräfte
vorteilhaft auf die Trägerplatte übertragen
und eine punktförmige Überlastung
beim Eindrücken
der Kontaktelemente in das Untergrundmaterial vermieden werden,
indem die Kontaktelemente einen Bund aufweisen, der auf dem Leiterzug
aufliegt. Ein unbeabsichtigtes Entfernen oder Lösen des erfindungsgemäßen Leuchtelementes
vom Untergrundmaterial wird verhindert, indem die Kontaktelemente
wenigstens einen Widerhaken aufweisen. Eine bevorzugte Ausbildung
des Leuchtelementes ergibt sich dadurch, dass die Dicke des Trägerelements
gleich oder größer ist
als die Bauhöhe
der Lichtemitterdiode, so dass die Leuchtdiode vollständig in
der Bohrung versenkt und so allseits geschützt angeordnet ist. Ist der
Durchmesser der Bohrung auf der leiterzugfreien Seite des Trägerelements
größer als
auf der Leiterseite, wird bei umfassendem Schutz der Lichtemitterdiode
gegen mechanische Einflüsse
gleichwohl ein hinreichend großer
Abstrahlwinkel des emittierten Lichtes erreicht. Eine bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, die lichtdurchlässige Abdeckung aus einem lichthärtenden
Kunststoff herzustellen, der adhäsiv
mit dem Trägerelement
verbunden ist. Eine derartige Abdeckung macht das erfindungsgemäße Leuchtelement
unempfindlich gegen mechanische Belastungen, Feuchtigkeit und chemische
Einflüsse. Eine
weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist gegeben, wenn
hauptsächlich
zum Erreichen von Trittfestigkeit bei der Anwendung in Fußbodenbelägen die
lichtdurchlässige
Abdeckung aus einer mit Lichtdurchtrittsöffnungen versehenen Metallplatte besteht,
die mittels einer adhäsiv
wirkenden lichtdurchlässigen
Zwischenschicht mit dem Trägerelement
verbunden ist. Es versteht sich von selbst, dass erfindungsgemäße Leuchtelemente
sowohl einzeln als auch in beliebiger Vielzahl und Kombination zur Anwendung
gelangen können.
Vor allem für
das Design von textilen Wand- oder Fußbodenbelägen, in denen die elektrischen
Zuleitungen eingewebt oder vergleichbar eingelagert sind, ergeben
sich vielfältige Möglichkeiten
durch den Einsatz erfindungsgemäßer Leuchtelemente
wegen ihrer geringen Bauhöhe
sowie der Unempfindlichkeit. Die spitz zulaufenden Kontaktelemente
dringen leicht, sowohl in das Grundmaterial zur mechanischen Befestigung,
als auch in eingelagerte Drahtlitze zur gegebenenfalls mehrfachen
elektrischen Kontaktierung ein, wo sie mittels der Widerhaken gehalten
werden. Ein Verzicht auf die Widerhaken wiederum ermöglicht ein leichtes
Entfernen, etwa um Farb- oder andere Effekte durch Austausch von
Leuchtelementen zu erzielen. Da die erfindungsgemäßen Leuchtelemente
lediglich eingestochen oder/und eingeklebt werden, ist ihre Anbringung
auch nach der Verlegung oder Befestigung von Wand- oder Fußbodenbelägen möglich. Insbesondere
bei Fußbodenbelägen mit
Flor kommen die geringe Bauhöhe
und die stabile Abdeckung zum Tragen, indem die erfindungsgemäßen Leuchtelemente
ohne Überstand
bis hin zum Verstecken der inaktiven Leuchtelemente im Flor integriert werden.
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt
in
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1 ein
erfindungsgemäßes Leuchtelement,
dessen Lichtquelle nahezu gleiche Bauhöhe wie das Trägerelement
aufweist und
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2 ein
erfindungsgemäßes Leuchtelement,
dessen Lichtquelle eine geringere Bauhöhe als das Trägerelement
aufweist.
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Die
Zeichnung zeigt ein plattenförmiges,
vorzugsweise aus glasfaserverstärktem
Kunststoff bestehendes Trägerelement 2 mit
auf einer Oberfläche aufgebrachten
Leiterzügen 21 und
einer Bohrung 22, in welcher eine Leuchtdiode 1 angeordnet
ist. Die Leuchtdiode 1 ist mittels Kontaktpads 12 oberflächenmontierbar
ausgeführt.
Allerdings ist die Leuchtdiode 1 nicht wie üblich auf
den Leiterzügen 21 stehend
angeordnet. Vielmehr erfolgt die Verbindung der Kontaktpads 12 mit
den Leiterzügen 21 derart, dass
die Leucht diode 1 in die Bohrung 22 eintauchend
und so mit ihrer Lichtaustrittsseite zur leiterzugfreien Seite des
Trägerelements 2 weisend
angeordnet ist. Das Trägerelement 2 ist
ferner mit Kontaktelementen 3 in Form von Stiften versehen,
die vorteilhaft in Bohrungen eingelassen und von der Leiterseite
des Trägerelementes 2 abstehend
angeordnet sind. Die Kontaktstifte 3 sind an ihrem freien
Ende spitz zulaufend ausgebildet und weisen einen kragenförmigen Bund 31 auf,
mit dem sie auf den Leiterzügen 21 aufliegen
und derart eine großflächige Verteilung
der beim Einstechen des Leuchtelementes in ein Grundmaterial entstehenden
Kräfte
erfolgt und eine größere Kontaktfläche zwischen
den Kontaktstiften 3 und den Leiterzügen 21 hergestellt
wird. Der Schaft der Kontaktstifte 3 ist mit Widerhaken 32 versehen,
um ein Zurückgleiten
des Leuchtelementes aus dem Grundmaterial zu verhindern. Die leiterzugfreie
Seite des Trägerelementes 2 ist
zusammen mit dem Lichtaustritt der Leuchtdiode 1 mit einer
lichtdurchlässigen
Abdeckung 4 versehen. Die Abdeckung 4 besteht
vorteilhaft aus einem lichthärtenden Kunststoff,
der mit der Oberfläche
des Trägerelementes 2 und
dem Lichtaustritt der Leuchtdiode 1 eine dauerhafte adhäsive Verbindung
eingeht.
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Die
Ausführungsform
nach 1 zeigt eine Leuchtdiode 1, deren Bauhöhe nahezu
gleich der Dicke des Trägerelementes 2 ist.
Dadurch liegt der Lichtaustritt der Leuchtdiode 1 etwa
in der Ebene der leiterzugfreien Oberfläche des Trägerelementes 2. Die
Abdeckung 4 bewirkt eine Streuung des aus dem Lichtaustritt
der Leuchtdiode austretenden Lichtes, so dass diese Ausführungsform
der Erfindung in einer Vielzahl angeordnet besonders zur Herstellung von
flächigen
Leuchtfeldern geeignet ist, z.B. beleuchteten Trittflächen. Diesem
Anwendungsfall entsprechend ist die lichtdurchlässige Abdeckung 4 mit einer
Metallplatte 5 abgedeckt, in welcher in einem geeigneten
Raster angeordnete Lichtaustrittsöffnungen 51 vorgesehen
sind. Die Metallplatte 5 ist vorteilhaft mittels der Abdeckung 4 mit
dem Trägerelement 2 verbunden.
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Demgegenüber zeigt 2 eine
Ausführungsform
der Erfindung mit einer Leuchtdiode 1, deren Bauhöhe geringer
ist als die Dicke des Trägerelementes 2.
Mittels geeigneter Gestaltung des Durchmessers der Bohrung 22 einschließlich einer
Ausweitung der Bohrung zur leiterzugfreien Seite des Trägerelementes 2 hin,
hier dargestellt als Phase des Bohrungsrandes, aber ebenso gekrümmt ausführbar, ist der
Austrittswinkel des abgestrahlten Lichtes manipulierbar, so dass
auch mit Leuchtelementen, deren äußere Abmessungen
einem Raster entsprechen, gezielt Strahlbreiten dem Anwendungsfall
entsprechend unter schiedlich erzeugt werden. Derartige erfindungsgemäße Leuchtelemente
eignen sich besonders für
die Erzeugung von Ornamenten, Symbolen oder Zeichen. Selbstverständlich kann
auch diese Ausführungsform
mit einer Metallplatte mit Lichtaustrittsöffnungen versehen sein, wenn
es für
den Anwendungsfall vorteilhaft ist.