DE29908497U1

DE29908497U1 - Lampe für Dekorationszwecke

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Publication number: DE29908497U1
Application number: DE29908497U
Authority: DE
Original assignee: Excellence Optoelectronics Inc
Current assignee: Excellence Optoelectronics Inc
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2009-05-13

Description

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Lampe für Dekorationszwecke

Die Erfindung betrifft eine Lampe für Dekorationszwecke gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Beleuchtungslampen sind notwendige Einrichtungen im täglichen Leben. Herkömmliche Lichtquellen verbrauchen jedoch sehr viel Energie und gehen leicht kaputt. Beispielsweise verwendet eine Weihnachtsleuchte eine herkömmliche Glühlampe mit Wolframfaden, welche Licht gemäß dem ohmschen Gesetz abstrahlt. Wenn durch den Wolframfaden der Glühlampe Strom fließt, dann wird zum Erzeugen Licht elektrischer Strom in thermische Energie umgewandelt.

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Da die Glühlampe mit Wolframfaden eine hohe Temperatur erzeugt, ist die Glühlampe selbst zum Widerstehen dieser hohen Temperaturen aus Glas hergestellt. Die Dicke dieses Glasgehäuses ist jedoch sehr klein, so daß es bei der Demontage oder Kontakt mit anderen Gegenständen leicht zerbricht. Darüber hinaus liegt der Strom einer Glühbirne mit Wolframfaden über 50 mA, wodurch sich ein hoher Energieverbrauch ergibt.

Zum Sicherstellen einer hohen Sicherheit, Toleranz und schönem Aussehen einer in geschlossenen Räumen verwendeten kostengünstigen Lampe sind folgende Eigenschaften wünschenswert:

(1) Ein weiter sichtbarer Winkel;

(2) ein festes Gehäuse;

(3) kein Beaufschlagen der Umgebung mit hohen Temperaturen;

(4) niedriger Energieverbrauch bei hoher Lichtabstrahlung, um Umweltschutzanforderungen zu genügen;

&iacgr;&ogr; (5) Variabilität im Aussehen; und
(6) niedrige Kosten.

Die vorgenannten Erfordernisse werden beispielsweise von einer lichtemittierenden Diode erfüllt. Diese wird nicht nur in Anzeigetafeln von Computer- und Faxgeraten usw. verwendet, sondern auch zur Darstellung von Mitteilungen wie auch Werbetafeln oder Dekorationen, welche außerhalb geschlossener Räume angeordnet sind. Die herkömmliche lichtemittierende Diode umfaßt ein halbkugelförmiges, halbzylindrisches, kubisches, pyramidenartiges, sich verjüngendes etc. Gehäuse. Eine im Stand der Technik bekannte Lichtdiode 10 ist in Fig. 1 dargestellt.

Ein halbzylindrisches Gehäuse 11 dient zum Umhüllen der lichtemittierenden Diode. Das Gehäuse 11 umhüllt einen festen Metalldraht 14 zwischen einer Elektrode 12 der lichtemittierenden Diode und einem Anschlußleiter 13. Auf diese Weise wird der Großteil des von der Elektrode 12 der lichtemittierenden Diode abgegebenen Lichtes zur Oberseite der halbzylindrischen Linse fokusiert. Daher ist die Lichtstärke dann am stärksten, wenn die lichtemittierende Diode 10 genau von vorn betrachtet, während das Licht schwächer wird mit zunehmendem Winkel zu dieser Hauptabstrahlrichtung, und die Lichtintensität nimmt rapide abJvULanderen Worten hat das von der lichtemittierenden Diode abgegebene Licht einen engen Sichtbarkeitswinkel (wie in Fig. 2 dargestellt). Ursprünglich lag die Intention der Erbauer darin, das Licht an der Vorderseite zu sammeln, um den Beleuchtungseffekt zu verstärken. Mit anderen Worten, wird das Licht der lichtemittierenden Diode nicht seitlich gebeugt, so daß sich der Nachteil eines kleinen schmalen Sichtbarkeitswinkels ergibt. Daher ist die lichtemittierende Diode nicht als Lichtquelle für eine Dekorationslampe geeignet.

Um diesen Nachteil eines engen Sichtbarkeitswinkels bekannter lichtemittierender Dioden auszuräumen, wird in der taiwanesischen Patentveröffentlichung Nr. 330013 (Anmelde-Nr. 86215263) "A Circular Ball Low Current Self Illumination Device" sowie ein verbessertes Verfahren vorgeschlagen. Fig. 3 zeigt eine kugelförmige, selbstleuchtende Einrichtung 30 für niedrige Ströme. Im Patent wird das Gehäuse einer lichtemittierenden Diode kugelförmig ausgebildet. Ein selbstrahlendes Element 31 (beispielsweise eine Elektrode einer lichtemittierenden Diode) ist am Umfang des Kugelgehäuses 32 angeordnet, so daß das von dem Element

&iacgr;&ogr; 31 emittierte Licht durch Reflektionen und Deflektionen innerhalb des kugelförmigen Gehäuses 32 von allen Richtungen sichtbar ist. Das Verfahren zum Herstellen dieser kugelförmigen selbststrahlenden Einrichtung mit niedrigem Strom umfaßt folgende Schritte: (1) befestigen einer Elektrode einer lichtemittierenden Diode auf einem Anschlußleiter 34 mit Silberleim; (2) einpacken der Elektrode der lichtemittierenden in ein hochtransparentes Material, so daß entsprechend dem Verpakkungsverfahren unterschiedliche Kugeln ausgebildet werden; (3) bearbeiten der Einrichtung gemäß unterschiedlichen gewünschten Rauhheiten für die Gehäuseoberfläche. Obwohl ein derartiges kugelförmiges Gehäuse 32 den sichtbaren Winkel der LED vergrößert, gibt es folgende Nachteile:

(1) Die Vorrichtung wird von der Ausführung des Kugelgehäuses bestimmt, so daß ein Aussehen nicht frei änderbar ist.

(2) Wegen der kugelförmigen Form des Gehäuses kann dieses mit herkömmlichen Einkapselverfahren für LEDs hergestellt und von der Form getrennt werden (in herkömmlichem Einkapselbetrieb, weil das Harz eine höhere Liquidität aufweist, daher muß die Kunststoff-Form einstückig hergestellt sein). Herkömmliche Spritzverfahren füllen das Gehäusematerial in die Form analog zum Einpacken eines IC, was ggf. ein Brechen des Metalldrahtes 33 zwischen der Elektrode der lichtemittierden Diode und dem Anschlußleiter 34 induziert, wodurch eine Ausschußquote entsprechend erhöht wird.

(3) Im Herstellungsprozeß des Gehäuses wird zunächst die Elektrode der lichtemittierenden Diode am Anschlußleiter 34 befestigt und in einer Form angeordnet, und dann wird ein Filmmaterial in die Form eingespritzt. Nach dem Abkühlen

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und Verfestigen ist ein kugelförmiges Gehäuse 32 ausgebildet. Um ein Brechen des Metalldrahtes 33 zwischen der Elektrode der lichtemittierenden Diode und dem Anschlußleiter 34 zu verhindern, darf der beim Einspritzen verwendete Druck nicht hoch sein, wodurch es leicht zu inneren Fehlstellen kommen kann, was wiederum eine Ausbeute entsprechend erniedrigt.

(4) In herkömmlichen Einkapselverfahren wird die Elektrode der lichtemittierenden Diode zuerst mit einer Bank von Anschlußleitungen verbunden (der Aufbau der Anschlußleiter ist in Fig. 4 dargestellt), dann werden diese zusammengepackt.

&iacgr;&ogr; Die Größe eines Gehäuses wird durch den Abstand D zwischen Anschlußleitern bestimmt. Da das herkömmliche Einkapselverfahren von lichtemittierenden Dioden ein halbzylindrisches Gehäuse erzeugt, so daß sich ein kleines Volumen ergibt. Daher muß der Abstand zwischen zwei Anschlußleitern so klein wie möglich gemacht werden. Dies erhöht die Produktion. Umgekehrt verwendet das Packverfahren gemäß Patent 330013 ein kugelförmiges Gehäuse, dessen Volumen vom Spalt D der Anschlußleiter bestimmt ist, wodurch herkömmliche Anschlußleiter im allgemeinen nicht geeignet sind. Zur Massenproduktion einer großen Kugel muß der Spalt D zwischen zwei Anschlußleitern vergrößert werden, so daß sich ein ausreichender Raum zum Ausbilden des kugelförmigen Gehäuses ergibt. Mit anderen Worten, ergibt sich für Anschlußleiter mit der gleichen Länge im Verpakkungsverfahren gemäß Patent 330013 eine niedriger Produktivität und Ausbeute. Dies erhöht die Kosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lampe der o.g.

Art zur Verfügung zu stellen, welche die vorgenannten Nachteile beseitigt, d.h. sowohl den hohen Energieverbrauch und die Zerbrechlichkeit herkömmlicher Glühlampen mit Wolframfäden wie auch die niedrige Ausbeute und Produktivität kugelförmiger selbstleuchtender Einrichtungen für niedrigen Strom nicht aufweist. Ferner soll die erfindungsgemäße Lampe einen breiten Sichtbarkeitsbereich aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine Lampe zur Beleuchtung und Dekoration vorgeschlagen, welche eine erste Einrichtung und eine zweite Einrichtung aufweist. Die erste Einrichtung ist eine lichtemittierende Lichtquelle, welche mit einem herkömmlichen Kapselverfahren verpackt ist. Dann wird die erste Einrichtung in die zweite Einrichtung eingesetzt. Der Boden der zweiten Einrichtung weist eine Ausnehmung zur Aufnahme der ersten Einrichtung derart auf, daß die erste Einrichtung fest fixiert ist. Die zweite Einrichtung Facetten aufweisen oder mit weiteren lichtbeugenden Mitteln ergänzt seien. Das von der ersten Einrichtung emittierte Licht wird

&iacgr;&ogr; rundum gebeugt, so daß das Ziel eines breiten Sichtbarkeitswinkels erreicht wird. Das Gehäuse der zweiten Einrichtung ist unabhängig mittels Spritzguß ausgebildet, wodurch das Aussehen desselben variiert werden kann, um das Ziel einer Variabilität und Dekoration zu erreichen. Da die zweite Einrichtung und die zweite Einrichtung unabhängig von einander hergestellt werden, kann der Druck beim Spritzguß erhöht werden, so daß sichergestellt ist, daß sich keine Hohlräume oder Blasen ergeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche lichtemittierende Diode, welche gemäß einem

bekannten Einkapselverfahren verpackt ist,

Fig. 2 ein Fernfeldmuster einer herkömmlichen lichtemittierenden Diode

gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer kugelfömigen, selbststrahlenden Vor

richtung für niedrige Ströme gemäß taiwanesischer PateDtveröffentlichung Nr. 330013,

Fig. 4 einen Anschlußleiter, welcher zum Verpacken mittels herkömmlicher

Einkapselverfahren verwendet wird,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der ersten und zweiten Einrichtung

der erfindungsgemäßen Beleuchtungs-Dekorationslampe mit breitem Sichtbarkeitswinkel,

Fig. 6 zwei zusammengebaute erfindungsgemäße Beleuchtungs-

Dekorationslampen,

Fig. 7 eine graphische Darstellung des Sichtbarkeitswinkels der erfin

dungsgemäßen Lampe,

Fig. 8 eine alternative bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemä

ßen Lampe mit einer elastischen Befestigungseinrichtung in montiertem und demontiertem Zustand,

Fig. 9 eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Beleuchtungs-Dekorationslampe mit breitem Sichtbarkeitswinkel und

Fig. 10 eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Beleuchtungs-Dekorationslampe.

Die in Fig. 5 dargestellte erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe umfaßt eine erste Einrichtung 50 (vgl. Fig. 5(A)) und eine zweite Einrichtung 55 (vgl. Fig. 5(B)). In der ersten Einrichtung 50 wird Licht durch Rekombination von Elektronen und Löchern in einem Halbleiter erzeugt. Die erste Einrichtung 50 umfaßt eine Elektrode 51 einer lichtemittierenden Diode, einen Anschlußleiter 52, welcher die Elektrode 51 trägt und Strom zur Elektrode 51 führt, einen Metalldraht 53 zum Verbinden der Elektrode 51 der lichtemittierejidfin Diode mit dem Anschlußleiter 52, ein Gehäuse 54, zum Verpacken der Elektrode 51 der lichtemittierenden Diode, des Anschlußanleiters 52 und des Metalldrahtes 53, und zum Schutz der Elektrode 51 der lichtemittierenden Diode sowie des Metalldrahtes 53. Das Verfahren zum Herstellen der ersten Einrichtung 50 umfaßt folgende Schritte: (1) befestigen der Elektrode 51 der lichtemittierenden Diode an einem Pin des Anschlußleiters 52 mittels Silberleim; (2) verbinden der Elektrode 51 der lichtemittierenden Diode mit einem anderen Pin des Anschlußleiters 52 mittels des

Metalldrahtes 53; (3) ausbilden eines Gehäuses mittels herkömmlicher Einkapselverfahren mit einem transparenten Werkstoff, wie beispielsweise Epoxy, Polystyren oder Polyäthylen usw.

Die in Fig. 5(B) dargestellte zweite Einrichtung 55 umfaßt eine Ausnehmung 57, die lösbar in die erste Einrichtung 50 einsteckbar ist. Die Ausnehmung 57 ist zur Aufnahme des Gehäuses 54 der ersten Einrichtung 50 ausgebildet und bewirkt eine feste Verbindung zwischen dem Gehäuse 54 und inneren Seitenwänden der zweiten Einrichtung 55, so daß sich die erste Einrichtung 50 von der zweiten Einrichtung 55 nicht löst, wobei das von der ersten Einrichtung 50 emittierte Licht rundum gebeugt wird, so daß sich ein breiter Sichtbarkeitswinkel ergibt. Die Form der zweiten Einrichtung ist nicht eingeschränkt, so daß eine Kugelform, eine Sternform, eine polygonale Form, eine Schneemannform o.a. zum Vergrößern eines entsprechendes Dekorationseffektes möglich ist.

Das Verfahren zum Herstellen der zweiten Einrichtung 55 umfaßt folgende Schritte: (1) herstellen einer Spritzgußform zum zur Verfügungstellen einer Form; (2) einfüllen des Werkstoffes der zweiten Einrichtung 55 in die Form. Der Werkstoff der zweiten Einrichtung 55 wird aus folgenden Gruppen gewählt: PC, PS, Acryl, ABS und andere transparente Werkstoffe. Ferner können Diffusoren, Glaspuder, fluoreszierende Mittel usw. hinzugegeben werden. Die Diffusoren dienen zum Beugen des Lichtes, um den Beleuchtungswinkel der ersten Einrichtung 50 noch weiter zu vergrößern, während Fluoreszenzmittel dazu dienen, die Farbe der zweiten Einrichtung 55 zu ändern, so daß sich ein gewünschtes optisches Design ergibt.

Die zweite Einrichtung wird unabhängig hergestellt, so daß die Ausbeute, der ersten Einrichtung beim Herstellungsprozeß nicht beeinflußt wird. Dementsprechend ist der Nachteil gemäß der taiwanesischen Patentveröffentlichung Nr. 330013 der Reduktion der Ausbeute und Produktivität aufgrund des Gehäuses, welches mittels Spritzguß hergestellt wird, vermieden. Da im Stand der Technik die Form mittels Spritzguß anstatt Einkapseln hergestellt wird und daher der Metalldraht, welcher den Anschlußleiter mit der Elektrode der lichtemittierenden Diode verbindet, leicht bricht, ist eine Ausbeute verringert. Darüber hinaus ist die Gehäuseform auf

eine Kugelform beschränkt, wobei eine größere Kugelform einen größeren Abstand zwischen zwei Anschlußleitern bedingt, so daß sich eine reduzierte Produktivität ergibt. Im Gegensatz dazu werden die erste Einrichtung 50 und die zweite Einrichtung 55 erfindungsgemäß unabhängig voneinander hergestellt, wodurch die Produktivität der ersten Einrichtung 50 und das Aussehen der zweiten Einrichtung 55 nicht gegenseitig beeinflußt werden.

Fig. 6 veranschaulicht die zusammengebaute erste Einrichtung und zweite Einrichtung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungs-Dekorationslampe mit breitem

&iacgr;&ogr; Sichtbarkeitswinkel. In Fig. 6(A) ist die erste Einrichtung eine lichtemittierende Diode ohne Flansch. In Fig. 6(B) ist die erste Einrichtung eine lichtemittierende Diode mit Flansch. Fig. 7 veranschaulicht eine Fernfeldverteilung der Beleuchtung, nachdem ein Strom von 30 mA durch die erfindungsgemäße Lampe fließt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, beträgt selbst bei einem Betrachtungswinkel nahe 90° (bezogen auf eine Betrachtung von vorne) die Beleuchtungsstärke die Hälfte der maximalen Lichtstärke. Es ist offensichtlich, daß der Sichtbarkeitswinkel der erfindungsgemäßen Lampe wesentlich größer ist als derjenige von lichtemittierenden Dioden in einem Halbzylindergehäuse, welche mit einem herkömmlichen Einkapselverfahren hergestellt wurden (vgl. Fig. 2). Der sichtbare Winkel ist ferner größer als derjenige, der in der taiwanesischen Patentveröffentlichung 330013 offenbarten Vorrichtung. Es ist offensichtlich, daß die Eindringtiefe der ersten Vorrichtung in die zweite Vorrichtung die Erfindung nicht beeinflußt. Es hat sich in Experimenten gezeigt, daß eine Eindringtiefe von 3 bis 5 mm einen im wesentlichen gleichen Lichtabstrahlwinkel erzeugt.

Fig. 8 zeigt den Aufbau einer alternativen Ausführungsform einer zweiten Einrichtung 80. Die zweite Einrichtung 80 umfaßt ein elastisches Verbindungselement 83. Dieses Verbindungselement 83 ist an der Unterseite der zweiten Einrichtung derart ausgebildet, daß nach dem Einschieben der ersten Einrichtung 50 in die zweite Einrichtung 80 die Unterseite des Gehäuses 54 der ersten Einrichtung 50 mittels der elastischen Verbindungseinrichtung 83 fest verbunden ist, so daß die erste Einrichtung 50 eng mit der zweiten Einrichtung 80 verbunden ist und somit nicht einfach herausgezogen werden kann, wie in Fig. 8(C) dargestellt.

Zum engen Aneinanderbefestigen der ersten und zweiten Einrichtung wird beispielsweise ein Leim an den Berührungsflächen der ersten und zweiten Einrichtung aufgebracht oder diese werden durch Zusammenpressen mittels einer mechanischen Heizzange zusammengesetzt. Eine derart zusammengesetzte Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt. Nach dem Einführen der ersten Einrichtung 50 in die zweite Einrichtung 55 wird die Unterseite der zweiten Einrichtung mechanisch zusammengepreßt, so daß die Unterseite der zweiten Einrichtung 55 einwärts keilförmig gequetscht ist und einen konkaven Abschnitt 91 erzeugt, so daß die montierte Beleuchtungseinrichtung fest zusammenhalt, wie in Fig. 9(C) dargestellt.

Um eine Dekorationswirkung zu erhöhen, kann das Gehäuse der zweiten Einrichtung jede beliebige Form aufweisen, wie beispielsweise kugelförmig, sternförmig, polygonalförmig oder schneemannförmig usw. Fig. 10 zeigt eine derartige alternative Ausführungsform, wobei die zweite Einrichtung ein sternförmiges Gehäuse aufweist.

Zusammenfassend hat die Erfindung die Vorteile eines breiten Sichtbarkeitswinkels, einen Stromspareffekt, ein stabiles Gehäuse, eine bevorzugte Ausbeute und Produktivität, variable Formen und niedrige Betriebstemperatur.

Die Erfindung macht es möglich, herkömmliche lichtemittierende Dioden mittels eines entsprechenden Aufsatzes zu Rundumstrahlern zu machen.

Claims

Schutzansprüche:

1. Lampe, insbesondere Beleuchtungs-Dekorationslampe,
gekennzeichnet durch

eine erste Einrichtung (50) in Form einer lichtemittierenden Diode (51), welche mittels Einkapseln verpackt ist und

&iacgr;&ogr; eine zweite Einrichtung (55; 80) mit einem veränderbaren Aussehen und einem Raum (57) zum lösbaren Einsetzen der ersten Einrichtung (50), so daß das von der ersten Einrichtung (50) emittierte Licht rundum gebrochen abstrahlt.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung aus einem transparenten Werkstoff hergestellt und mittels Spritzguß geformt

ist.

3. Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Werkstoff aus der Gruppe von PC, PS, Acryl oder ABS ausgewählt ist.

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4. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich lichtbrechende Mittel hinzugefügt sind.

5. Lampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtbrechende Mittel Diffuser, Pigmente, Glaspulver und/oder ein farbfluoreszierendes Mittel ist.

6. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der zweiten Einrichtung (80) ein elastisches Verbindungselement (83), insbesondere einen Schnappverschluß, zum Befestigen der ersten Einrichtung (50) aufweist.

7. Lampe der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Höherstellen variabler Größen und Formen die zweite Einrichtung (55; 80) mittels Spritzguß hergestellt ist.

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8. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (55; 80) kugelförmig, sternförmig, früchteförmig oder schneemannförmig ausgebildet ist.