DE20319650U1 - Array von Leuchtdioden zur flexiblen Gestaltung von leuchtenden Flächen - Google Patents

Abstract

Array von Leuchtdioden zur flexiblen Gestaltung von leuchtenden Flächen:
(a) montiert auf einer flexiblen Leiterplatte in einem gleichmäßigem Abstandsraster dadurch gekennzeichnet, dass
(b) sich aus der Grundform der gesamten Leiterplatte mit den LEDs eine beliebige Anzahl von LEDs einfach mittels einer Schere oder einem Messer herausschneiden lässt, um innerhalb des Rasters die gewünschte Form des Leuchtsegments zu erhalten
(c) die elektrische Leiterbahnführung der Leiteplatte so ausgeführt ist, dass beim Herausschneiden beliebiger Teile aus der Leiterplatte entlang des Rasters die Funktion des verbleibenden Teils mit LEDs nicht gestört wird
(d) die leuchtende Fläche auch entlang zylindrisch gerundeter Körper flexibel anbringen lässt

Description

• Diese Erfindung ist eine flexible Leuchteinheit, bestehend aus im Raster angeordneten Leuchtdioden (LEDs). Die äquidistante Anordnung der einzelnen LEDs in möglichst geringem Rasterabstand ergibt schon bei geringem Betrachtungsabstand eine gleichmäßig hell leuchtende Fläche.
• Auf LEDs basierende Leuchteinheiten werden heute beispielsweise für Rück-, Brems- oder Blinkleuchten in Fahrzeugen, Werbedisplays oder für Lichteffekte eingesetzt. Durch die Verwendung mehrerer LEDs kann die geforderte Leuchtstärke erzielt werden. Dabei wird eine gleichmäßige Leuchtstärke bei sehr unterschiedlichen Formen über das gesamte Leuchtsegment (z.B. einem KFZ-Rücklicht) gewünscht.
• Stand der Technik ist es, durch eine individuelle Anordnung mehrerer LEDs nebeneinander sich der Form des Leuchtsegments grob anzunähern. Reflektoren um die einzelnen LEDs herum sorgen dabei für die gewünschte Lichtverteilung über die Segmentfläche. Bei diesen Reflektoren handelt es sich typischerweise um ein kompliziert geformtes verspiegeltes Kunststoffteil. Sowohl die Konstruktion dieser Reflektoreinheiten als auch die Herstellung insbesondere kleiner Mengen für Muster oder Versuchsserien ist sehr aufwändig und teuer.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Lösung zu schaffen, die mit geringem Konstruktion- und Herstellungsaufwand die gleichmäßige Ausleuchtung unterschiedlichster Segmente erlaubt und dabei die geforderte Leuchtstärke nicht unter- oder überschreitet.
• Diese Aufgabe wird erfüllungsgemäß durch das Anbringen vieler kleiner LEDs in gleichförmigem Raster auf einer Leiterplatte gelöst, wobei die Leiterbahnführung so ausgelegt ist, dass beim Abtrennen von beliebigen Teilen die Funktion der übrigen LEDs erhalten bleibt.
• Die Erfindung setzt sich prinzipiell aus einer flexiblen Leiterplatte und vielen im engmaschigen Raster (z.B. 5mm) angeordneten LEDs, ggf. mit Vorwiderständen zur gleichmäßigen Stromverteilung, zusammen.
• Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Leuchttechnik einzusetzen,
• – welche es dem Designer oder Hersteller von Leuchteinheiten erlaubt, schnell und flexibel Leuchtkörper in beliebiger Form anzufertigen und
• – welche eine gleichmäßige hohe Leuchtstärke je nach Bedarf erzeugt und
• – welche es ermöglicht dies durch einfaches Zuschneiden mit einer Schere zu erreichen und
• – welche in verschiedenen Leuchtfarben aufgebaut werden kann: möglich sind z.B. rot, gelb, orange, grün, blau oder weiß.
• Bei dieser Erfindung wird einfach die gewünschte Leuchtform aus der Gesamtfläche der Leiterplatte mit den LEDs herausgeschnitten. Dazu genügt eine einfache Schere, da sich die flexible Leiterplatte ohne Probleme damit zuschneiden lässt. Für Leuchtflächen, die größer als eine Leiterplatte sind, können auch mehrere davon nebeneinander angeordnet werden.
• Die maximale Leuchtstärke wird durch die LEDs bestimmt. Sie ist mehr als ausreichend um beispielsweise als Bremsleuchten in KFZ eingesetzt zu werden. Aufgrund der hohen Leuchtstärke multipliziert mit der Anzahl von LEDs, wird in vielen Fällen eine Reduzierung der Leuchtstärke erforderlich sein. Dies wird in dieser Erfindung mit einer elektronischen Vorschaltplatine gelöst, die eine Regelung der Helligkeit erlaubt. Sinnvollerweise wird hierzu die Leucht/Pausendauer der LEDs variiert. Durch die Wahl einer genügend hohen Schaltfrequenz im Bereich von ca. 100Hz bis zu einigen kHz nimmt das menschliche Auge ein kontinuierliches und flimmerfreies Leuchten wahr.
• Es zeigen:
• 1 zeigt die Grundform der Leiterplatte, hier mit insgesamt 200 LEDs im Abstand von 5,08mm bestückt. An der linken Seite ist eine Kabelanschlussfahne vorgesehen. Ebenso wäre auch ein Anlöten der Kabel an der Rückseite der Leiterplatte möglich.
• 2 zeigt ein Beispiel, wie die Leiterlatte mit den LEDs zu einer Wunschform zugeschnitten wurde.
• 3 zeigt eine Funktionseinheit, bestehend aus der Leiterplatte mit den LEDs und einer elektronischen Vorschaltplatine.
• Figur 1: Ansicht im Querschnitt von der Seite

1

Kabelanschlussfahne

2

Vorwiderstand

3

LED

4

flexible Leiterplatte

• Figur 2: Ansicht im Querschnitt von der Seite

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Kabelanschlussfahne

2

Vorwiederstand

3

LED

4

flexible Leiterplatte

5

Zuschnitt (Beispiel)

• Figur 3: Ansicht im Querschnitt von der Seite

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Kabelanschlussfahne

2

Vorwiderstand

3

LED

4

flexible Leiterplatte

5

Zuschnitt (Beispiel)

6

Elektronische Vorschaltplatine

Claims (1)

1. Array von Leuchtdioden zur flexiblen Gestaltung von leuchtenden Flächen: (a) montiert auf einer flexiblen Leiterplatte in einem gleichmäßigem Abstandsraster dadurch gekennzeichnet, dass (b) sich aus der Grundform der gesamten Leiterplatte mit den LEDs eine beliebige Anzahl von LEDs einfach mittels einer Schere oder einem Messer herausschneiden lässt, um innerhalb des Rasters die gewünschte Form des Leuchtsegments zu erhalten (c) die elektrische Leiterbahnführung der Leiteplatte so ausgeführt ist, dass beim Herausschneiden beliebiger Teile aus der Leiterplatte entlang des Rasters die Funktion des verbleibenden Teils mit LEDs nicht gestört wird (d) die leuchtende Fläche auch entlang zylindrisch gerundeter Körper flexibel anbringen lässt