DE202007017224U1

DE202007017224U1 - Flächiger Leuchtkörper

Info

Publication number: DE202007017224U1
Application number: DE200720017224
Authority: DE
Original assignee: WLL WEHRSDORFER LED LICHTTECHN; WLL WEHRSDORFER LED-LICHTTECHNIK GmbH
Current assignee: WLL WEHRSDORFER LED LICHTTECHN; WLL WEHRSDORFER LED-LICHTTECHNIK GmbH
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2017-12-11

Abstract

Flächiger Leuchtkörper,
insbesondere für Anzeigen, mit mindestens einem flachbauenden Grundkörper aus transluzentem oder transparentem Material, mindestens einer Schauseite und Ausnehmungen in mindestens einem transluzenten oder transparenten Grundkörper, innerhalb derer auf Leiterplatten angeordnete Leuchtdioden eingesetzt sind,
dadurch gekennzichnet,
dass die Ausnehmungen als Schlitze (4) innerhalb des jeweiligen Grundkörpers (1) ausgeführt sind, dass SMD-Leuchtdioden (6) längs auf flexiblen Leiterplattensteifen (5) angeordnet sind, und dass die mit den SMD-Leuchtdioden bestückten flexiblen Leiterplattenstreifen (LED-Streifen 5) hochkant in den Schlitzen (4) des jeweiligen Grundkörpers (1) angeordnet sind.

Description

Die Neuerung betrifft einen flächigen Leuchtkörper, insbesondere für Anzeigen, mit einem flachbauenden Grundkörper aus transluzentem oder transparentem Material, mindestens einer Schauseite und Ausnehmungen im Grundkörper, innerhalb derer auf Leiterplatten angeordnete Leuchtdioden eingesetzt sind.
Ein Leuchtkörper der gattungsgemäßen Art ist aus DE 39 31 668 C2 bekannt. Dort ist in Ausnehmungen lichtdurchlässiger Fronttafelstellen eine diffus reflektierend beschichtete Platine montiert, auf die radial bedrahtete Leuchtdioden in herkömmlicher Technik in Lötaugen der Platine gelötet sind. Die Platine ist längs der Rückseite der Frontplatte so angebracht, dass sie die rückseitigen Ausnehmungen abdeckt. Die Leuchtdioden ihrerseits sind durch eine auf ihrer Mantelfläche lichtdurchlässige, topfförmige Haube abgedeckt, die an ihrer Stirnseite einen konvexen Spiegel aufweist, gegen welchen das Lichtbündel der Leuchtdiode gerichtet ist und auf diese Weise ringförmig nach auswärts reflektiert wird, um eine gleichmäßigere Ausleuchtung der Anzeigefelder der Frontplatte zu erreichen. Die Leuchtdioden sind aufwendig herzustellen und entsprechend teuer. Ein gewisser Anteil der Lichtstrahlung wird von der Haube verschluckt.
In DE 299 14 456 U1 ist ein Leuchtkörper für Leuchtreklamen beschrieben, der aus einer massiven, die Soll-Konturform des Leuchtkörpers wiedergebenden Kernplatte aus optischem Material besteht. In eine Vielzahl von einzelnen in Richtung zur Frontseite verlaufende Aufnahmebohrungen sind von der Rückseite der Kernplatte her bedrahtete Leuchtdioden eingesetzt und mit einer Spannungsversorgung verbunden. Die Rückseite ist mit einer mit den Leuchtdioden dicht abdeckenden Deckelplatte abgeschlossen.
Aus DE 20 2004 014 390 U1 ist ferner ein Kunststoffkörper aus klarem oder opalem, massiven Material für Leuchtreklamen bekannt, in den von der Rückseite aus Grundlochbohrungen eingebracht sind, in welche verdrahtete Leuchtmittel, wie LED's oder Kaltkathodenröhren, einzeln passend eingesteckt sind, wobei sämtliche Hohlräume nach der Verdrahtung mit einem transparenten Vergussmittel vergossen und eine oder mehrere Seitenflächen lichtdicht verschlossen oder mit einer lichtdurchlässigen Schicht versehen sind, die nach innen reflektiert.
Das einzelne Einsetzen der Leuchtdioden in die Aufnahmebohrungen/Grundlochbohrungen recht umständlich.
In der DE 20 2006 018 594 U1 wird ein flächiger Leuchtkörper offenbart, bei der eine mit SMD-Leuchtdioden bestückte Leiterplatte innerhalb einer großflächigen Vetiefung innerhalb des Grundkörpers angeordnet ist und wobei die Vetiefung rückseitig abgedeckt ist. Der Leuchtkörper erhält hierdurch einen sehr einfachen und kostengünstigen Aufbau. Er kommt ohne ausgeprägte Rückseite und ohne Rahmen aus.
Letztere Anordnungen weisen insgesamt den Nachteil auf, dass die Leuchtdioden quer zum Grundkörper in Richtung auf die Frontseite abstrahlen und nur im geringen Maße seitwärts in das transluzente Material, was eine ungleichmäßige Ausleuchtung des Leuchtkörpers zur Folge hat.
Nach dem Stand der Technik werden SMD-Leuchtdioden auf hierzu eigens in der gewünschten Form hergestellte biegesteife Leiterplatten aufgelötet, also beispielsweise für ein „O" eine „O"-förmige Leiterplatte, die dann in eine größere Aussparung im Grundkörper angeordnet wird. Die Leiterplatten müssen also individuell hergestellt, individuell mit SMD-Dioden bestückt und individuell in einer Aussparung befestigt werden. Eine Automatisierung verbietet sich schon aus wirtschaftlichen Gründen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leuchtkörper zu entwickeln, der durch seinen einfachen Aufbau effektiv, und preiswert herstellbar ist, eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung verspricht und eine automatengerechte Montage und Verdrahtung der Leuchtdioden zulässt. In Verbindung mit einer einfachen SMD-Leiterplattengeometrie, Aufnahmeschlitzen für die Leiterplatten im Grundkörper und äußeren Gestaltungsmitteln sollen sich außerdem sehr einfach vielfältigste Effekte erzielen lassen, wie die leuchtstarke Darstellung verschiedenster Symbolen, Muster, Zahlen, Buchstaben usw. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Grundkörper automatisch oder halbautomatisch herzustellen und mit Leuchtdioden zu bestücken und zu verdrahten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen geben die abhängigen Ansprüche an.
Indem flexible, mit SMD-Leuchtdioden bestückte Leiterplattenstreifen (im Weiteren LED-Streifen genannt) in Schlitzen des Grundkörpers so eingesetzt sind, dass die auf den flexiblen LED-Streifen angeordneten SMD-Leuchtdioden parallel zu einer Schauseite Licht in den Grundkörper einstrahlen, ergibt sich eine verbesserte Lichtverteilung im Grundkörper und damit auch bezüglich der Schauseite(n). Verstärkt wird dieser Effekt durch optimierte Abstände der Schlitze bzw. flexiblen LED-Streifen zueinander und zu den Schmalseiten des Grundkörpers. Die einzelnen flexiblen LED-LED-Streifen werden mittels Kabel verbunden. Jede SMD-Leuchtdiode hat einen eigenen Vorwiderstand und wird direkt mit Betriebsspannung versorgt, wodurch sich flexible LED-Streifen in beliebiger Länge herstellen und trennen lassen. Frontseite, Grundkörper und Rückseite sind miteinander verklebt bzw. thermisch verschweißt, weshalb der Leuchtkörper ohne Rahmen auskommt.
Sollen die SMD-Leuchtdioden eines flexiblen LED-Streifens einen einzelnen Buchstaben, eine Buchstabenfolge, ein Piktogramm, ein Muster oder etwas Ähnliches bilden, werden die flexiblen LED-Streifen in entsprechend vorgeformte Schlitze einfach entsprechend gebogen eingelegt. Es entfällt das Anfertigen spezieller Leiterplatten. Dabei können nach einer bevorzugten Ausführung spezielle SMD-Leuchtdioden verwendet werden, die in eine Richtung quer zur Lötfläche Licht emittieren, wodurch erreicht werden kann, dass die SMD-Leuchtdioden in Richtung zur Schauseite leuchten, obwohl die flexiblen LED-Streifen erfindungsgemäß hochkant und damit sich an die vorgegebene Schlitzform anschmiegend eingelegt sind.
Die flexiblen LED-Streifen halten sich zunächst durch Eigenspannung in den Schlitzen. Endgültig werden sie zumindest partiell in den Schlitzen vergossen und/oder mit einer Rückwand bzw. mit einem zweiten Grundkörper gesichert und abgedichtet.
Eine Auswahl verschiedener Anordnungen soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Figuren zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen Leuchtkörper mit einseitig bestückten flexiblen LED-Streifen,
2 einen Querschnitt durch einen Leuchtkörper mit doppelseitig bestückten flexiblen LED-Streifen,
3 einen Querschnitt durch einen Leuchtkörper mit ein- und doppelseitig bestückten flexiblen LED-Streifen und
4 einen Querschnitt durch einen Leuchtkörper mit zwei Reihen jeweils einseitig bestückter flexiblen LED-Streifen,
5 einen Querschnitt durch einen Leuchtkörper mit flexiblen LED-Streifen, deren SMD-Leuchtdioden in Richtung Schauseite strahlen und
6 einen Querschnitt durch einen Leuchtkörper mit zwei mit zwei Reihen flexiblen LED-Streifen, deren SMD-Leuchtdioden in Richtung der Schauseiten strahlen.
Der Leuchtkörper nach 1 ist im Wesentlichen aus einem transluzenten oder transparenten Grundkörper 1, einer schauseitigen transluzenten oder transparenten Frontplatte 2 und einer lichtundurchlässigen oder transluzenten Rückwand 3 aufgebaut, die am Zusammenstoß miteinander verklebt sind. In den Grundkörper 1 sind rückseitig eine Anzahl von parallelen Schlitzen eingefräst, die so groß sind, dass sie für hochkant eingesetzte flexible LED-Streifen 5 aufnehmen können, die mit SMD-Leuchtdioden 6 bestückt sind. Die Frontplatte 2 kann eine Werbung 7 oder ähnliches tragen, die beliebig nach dem Stand der Technik aufgebracht sein kann. Die lichtdichte oder transluzente Rückwand 3 verschließt die offenen Schlitze 4 dicht.
Die äußeren beiden flexiblen LED-Streifen 5 sind so hochkant in ihre Schlitze 4 eingelegt, dass die SMD-Leuchtdioden 6 zur Mitte gerichtet sind und parallel zur Schauseite 8 strahlen, die beiden inneren flexiblen LED-Streifen 5 sind so hochkant in ihre Schlitze 4 eingelegt, dass die SMD-Leuchtdioden 6 ebenfalls zur Mitte gerichtet sind und parallel zur Schauseite strahlen. Die SMD-Leuchtdioden 3 emittieren ein sehr gleichmäßiges und helles Licht, das im durchscheinenden oder durchsichtigen Grundkörper 1 sich diffus verteilt und auf der Ober fläche der Schauseite 8 als gleichmäßiges Leuchten sichtbar wird. Die Abstände der Schlitze 4 untereinander sind außerdem so abgestimmt, dass eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Grundkörpers 1 und somit auch der Frontplatte 2 erfolgt. Die flexiblen LED-Streifen 5 tragen weiterhin nicht dargestellte Vorwiderstände und Leiterzüge für die SMD-Leuchtdioden 6.
Die Schlitze 4 im Grundkörper 1 bzw. die flexiblen LED-Streifen 5 können selbstverständlich auch mit Blick auf die jeweilige Darstellung auf der Schauseite vorhanden sein, das heißt, im Bereich schwarzer oder sehr dunkler Darstellungszonen werden keine oder weniger angeordnet oder flexiblen LED-Streifen mit im größeren Abstand angeordneten SMD-Leuchtdioden.
In einer Abwandlung gemäß 2 sind die Schlitze 4 etwas breiter gehalten und mit flexiblen LED-Streifen 5 bestückt, die beidseitig SMD-Leuchtdioden 6 tragen. Hierdurch werden Schlitze 4 eingespart bzw. es erhöht sich bei gleicher Schlitzdichte die Leuchtkraft.
Bei einer Ausführung gemäß 3 ist als weitere Besonderheit an die Rückseite des ersten transluzenten/transparenten, geschlitzten Grundkörpers 1 ein weiterer transluzenter/transparenter Grundkörper 1' gesetzt und mit dem ersten Grundkörper 1 direkt verklebt. Der zweite Grundkörper 1' ist ungeschlitzt und um die Höhe der Schlitze 4 im ersten Grundkörper 1 flacher. Somit strahlen die SMD-Leuchtdioden 6 beide Grundkörper 1, 1' und damit beide Schauseiten 8 gleichmäßig aus. Gezeigt ist eine Ausführung eines geschlitzten Grundkörpers, bei der Schlitze 4 und bestückte LED-Streifen 5 für eine einseitige und eine zweiseitige Abstrahlung parallel zu den Schauseiten kombiniert sind. Außen strahlen SMD-Leuchtdioden 6 in Richtung Mitte Leuchtkörper und innen strahlen jeweils beidseitig SMD- Leuchtdioden 6 nach außen in die transluzenten/transparenten Grundkörper 1, 1' des Leuchtkörpers. Oberflächlich kann zum Beispiel jede Seite dieselbe Werbung tragen, mit der hier direkt die Außenseiten der transluzenten/transparenten Grundkörper 1, 1' versehen ist. Im Beispiel können die Schauseiten unmittelbar bemalt, graviert, bedruckt sein. Es kann aber auch beispielsweise eine Folie aufgeklebt sein.
In einer weiteren Abwandlung nach 4 sind zwei identische Grundkörper 1 mit den Schlitzseiten zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet und miteinander verklebt. Im Beispiel ist zwischen die beiden Grund Körper 1 als weitere Variante noch eine lichtundurchlässige Schicht 9 gelegt, wodurch innerhalb eines Leuchtkörpers zwei separate Teilleuchtkörper mit jeweils einer Schauseiten entstehen. Die Schlitze 4 sind im Beispiel zueinander versetzt, dies muss aber nicht sein, da die Zwischenschicht 9 die Leiterplattenleisten 5 ohnehin sicher hält. Auf beide Schauseiten 8 sind dünne bedruckte transluzente/transparente Klebefolien oder -platten 2 als äußerer Abschluss aufgezogen. Die SMD-Leuchtdioden 6 eines Grundkörpers 1. 1' sind beispielhaft alle in eine Richtung orientiert, die des anderen Leuchtkörpers alle in die Gegenrichtung. Selbstverständlich sind alle möglichen Abweichungen hiervon möglich.
Die Ausführung nach 5 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Ausführung nach 3. Die Schlitze 4 sind jedoch derart in den transluzenten/transparenten Grundkörper 1 eingefräst, dass ein Muster, ein Bild, ein Piktogramm, Zahlen, Buchstaben oder dergleichen entstehen. Das ist aus der Querschnittsdarstellung allerdings nicht zu erkennen. In diese Schlitze 4 werden die flexiblen LED-Streifen 5 wiederum für hochkant eingelegt. In Abwandlung zu den vorhergehenden SMD-Leuchtdioden 6 strahlen die dargestellten speziellen SMD-Leuchtdioden 6 aber nicht Licht nach den Seiten aus, sondern in Richtung zur Schaufläche, also quer zur Montagefläche der SMD-Leuchtdioden 6, wo durch die Anordnung der flexiblen LED-Steifens 5 sich deutlich auf der Oberfläche der Schauseite abzeichnet. Die Oberfläche der Schauseite kann zusätzlich beispielsweise Gravuren 7 oder eine Bedruckung 7 tragen. Die Lichtstrahlen werden von der Grenzschicht Luft-Grundkörper 1 reflektiert und in die transluzente/transparente Rückwand 3 geworfen, wodurch auch dort eine Ausleuchtung erfolgt. Die transluzente/transparente Rückwand 3 kann zum Beispiel mit einer bedruckten oder eingefärbten Folie 7 beklebt sein.
Letztlich zeigt 6 eine Variante, bei der in Abweichung zu 4 die SMD-Leuchtdioden 6 auf den hochkant in die Schlitze 4 eingesetzten LED-Streifen 5 ebenfalls in Richtung zu den Schauflächen strahlen.
Es versteht sich, dass die Beispiele rein schematisch sind und somit weitere Ausgestaltungen von Leuchtkörpern in den unterschiedlichsten Abmessungen, Mengen, Anordnungen und Muster von Schlitzen und LED-Streifen 5, Typen von SMD-Leuchtdioden 6 sowie Ausbildungen der Schauseite(n) im Sinne der Erfindung nicht einschränken. So können beispielsweise die Schlitze 4 in Sonderfällen auch geschlossen und inmitten des Grundkörpers 1 angeordnet sein oder schauseitig angeordnet und schauseitig offen sein. Mitunter kann es auch zweckmäßig sein, die Schlitze 4 für parallel zur Schauseite strahlende SMD-Leuchtdioden 6 nicht gerade und parallel zueinander zu führen, sondern in einer beliebig anderen Geometrie. Es können SMD-Leuchtdioden 6 eingesetzt werden, die beispielsweise Licht einer Wellenlänge (Farbe) oder Licht unterschiedlicher Wellenlängen (Farben) abstrahlen.

Claims

Flächiger Leuchtkörper, insbesondere für Anzeigen, mit mindestens einem flachbauenden Grundkörper aus transluzentem oder transparentem Material, mindestens einer Schauseite und Ausnehmungen in mindestens einem transluzenten oder transparenten Grundkörper, innerhalb derer auf Leiterplatten angeordnete Leuchtdioden eingesetzt sind, dadurch gekennzichnet, dass die Ausnehmungen als Schlitze (4) innerhalb des jeweiligen Grundkörpers (1) ausgeführt sind, dass SMD-Leuchtdioden (6) längs auf flexiblen Leiterplattensteifen (5) angeordnet sind, und dass die mit den SMD-Leuchtdioden bestückten flexiblen Leiterplattenstreifen (LED-Streifen 5) hochkant in den Schlitzen (4) des jeweiligen Grundkörpers (1) angeordnet sind.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Leuchtdioden (6) direkt und hauptsächlich parallel zu der/den Schauseite(n) (8) in das Grundkörpermaterial strahlen.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Leuchtdioden (6) direkt und hauptsächlich in Richtung zu der/den Schauseite(n) (8) in das Grundkörpermaterial strahlen.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze im Grundkörper (1) und/oder die flexiblen LED-Streifen (5) parallel zueinander und in einem solchen Abstand zueinander und zu den Schmalseiten des Grundkörpers (1) verlaufen, dass eine gleichmäßige Lichtverteilung im Grundkörper (1) und auf der/den Schauseite(n) (8) erfolgt.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze und damit die flexiblen LED-Streifen (5) im Grundkörper (1) so angeordnet sind, dass sich schauseitig Buchstaben, Buchstabenfolgen, Piktogramme, Muster oder dergleichen abbilden.
Flächiger Leuchtkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Leuchtdioden (6) einseitig oder zweiseitig auf den flexiblen LED-Streifen (5) positioniert sind.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Leuchtdioden (6) in einem Grundkörper (1) in eine gemeinsame oder auch in entgegengesetzte Richtungen strahlen.
Flächiger Leuchtkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (4) als offene Schlitze (4) in den Grundkörper (1) eingebracht sind.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (4) des Grundkörpers (1) von einer lichtdichten oder transluzenten/transparenten Rückwand (3) abgedeckt sind.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass die Schlitze (4) des Grundkörpers (1) von einem weiteren transluzenten oder transparenten schlitzlosen Grundkörper (1') abgedeckt sind.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schlitzseite des transluzenten/transparenten Grundkörpers (1) spiegelsymmetrisch ein weiterer geschlitzter transluzenter/transparenter Grundkörper (1) angesetzt ist.
Flächiger Leuchtkörper nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei transluzenten/transparenten Grundkörpern (1) eine lichtdichte Schicht (9) vorgesehen ist.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) schauseitig mit einer transluzenten oder transparenten Frontplatte (2) abschließt.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der transluzente oder transparente Grundkörper (1; 1') schauseitig und/oder die Frontplatte (2) mindestens partiell mit einer Folie (7) überzogen ist oder eine Bemalung, Lackierung, Befruckung, Belegung, Einfärbung, Atzung, Gravierung und/oder Ausfräsung (7) aufweist.
Flächiger Leuchtkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper rahmenlos ist.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen LED-Streifen (5) mittels Kabel verbunden sind.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede LED-Leuchtdiode (6) eines flexiblen LED-Streifens (5) über einen eigenen Vorwiderstand direkt mit Betriebsspannung versorgt ist.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-bestückten flexiblen LED-Streifen (5, 6) in beliebiger Länge sowohl anschlussfertig herstellbar als auch anschlussfertig trennbar sind.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Leuchtdioden (6) Licht einer Wellenlänge (Farbe) oder Licht unterschiedlicher Wellenlängen (Farben) abstrahlen.
Flächiger Leuchtkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Leuchtdioden (6) in den Schlitzen (4) mindestens teilweise vergossen sind.