EP1929201A1 - Leuchteinrichtung - Google Patents

Leuchteinrichtung

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Publication number
EP1929201A1
EP1929201A1 EP06792049A EP06792049A EP1929201A1 EP 1929201 A1 EP1929201 A1 EP 1929201A1 EP 06792049 A EP06792049 A EP 06792049A EP 06792049 A EP06792049 A EP 06792049A EP 1929201 A1 EP1929201 A1 EP 1929201A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
lighting device
recesses
generating
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06792049A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Fuchs
Martin Werner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcan Technology and Management Ltd filed Critical Alcan Technology and Management Ltd
Priority to EP06792049A priority Critical patent/EP1929201A1/de
Publication of EP1929201A1 publication Critical patent/EP1929201A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/68—Details of reflectors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/056—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an organic insulating layer

Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting device, comprising a light-guiding element and the light guide associated light generating means, wherein the light generating means comprise a plurality of light-emitting diodes (LED) as Lichtmaschineungs- elements each having at least one light source and the light guide has a plurality of concave recesses with a reflective surface, in which at least one light source of a light-generating element is arranged in each case. Furthermore, the invention relates to a method for producing a lighting device.
  • LED light-emitting diodes
  • LED Light-emitting diodes
  • LED's have been known for some time and have bsp. proven as colored light sources for optical signals.
  • the importance of LEDs as lighting sources in lighting technology has increased significantly. This is due, on the one hand, to the fact that LED prices have fallen steadily in recent years so that they can now be used economically for conventional light sources instead of incandescent or fluorescent tubes.
  • LEDs for example, already have the incandescent lamps in the automotive sector, e.g. in the interior lighting or brake lights, largely replaced. In the effect area, z. As in advertising as text running tapes, LED's have long since prevailed as their strengths lie in the radiation of colored light, which can be delivered with relatively short response times.
  • LEDs are now equal to conventional incandescent lamps.
  • the new generation of LEDs now reaches a power of about 0.5 -2 watts, which makes the use of LEDs in functional lighting interesting.
  • the LED technology is therefore predicted a high market potential for the future.
  • the use of LEDs in functional lighting they have the disadvantage that their light is emitted in a half-space in all directions from the light source. For use as lighting, especially in VDU workplaces, this leads to glare.
  • the light is directed to the work area with less efficiency and more targeted, but is emitted unused into the room.
  • the LEDs produce a lot of heat in the smallest of spaces, which has to be dissipated. Since the lifetime of the LEDs depends very much on their operating temperature, efficient dissipation of heat is extremely important for economical operation of LED luminaires.
  • the invention is therefore based on the object to provide a lighting device with a plurality of light-generating elements and a Lichtleitmila for glare limitation and optimized light management, which is characterized by optimum heat dissipation, high design freedom and by a simple and relatively cost-effective production.
  • the object is achieved in that the light guide element contains a rolled product and thereby a rolled metal strip of a thickness of 0.05 to 1, 5 mm or consists essentially of this.
  • the light-guiding element and optionally the carrier element are preferably sheet-like components.
  • the light-generating elements are preferably functional principle known from the prior art light-emitting diodes (LED).
  • the light-generating elements are arranged with their light sources in the recesses of the light-guiding element. net.
  • the light generating elements can be glued to the light guide for this purpose.
  • the power supply and current derivatives can z. B. on the back side facing away from the light emission of the light guide, wherein said lines part of a layer system on the light guide or (eg., As individual tracks or in foil form) may be adhered to the back of the light guide. If the current supply and current derivatives are applied to the back of the light-guiding element, then these are expediently guided through openings in the light-guiding element to the light-generating elements.
  • the current supply and current derivatives can also be integrated as conductive, full or partial-area layers in a layer system arranged on the light emission side of the light-guiding element.
  • the one conductive layer in function as Stromzu- and / or current dissipation can be arranged over the reflection surface, transparent layer, such.
  • Another conductive layer may be the reflective layer itself.
  • the current supply and / or current derivatives can also be formed by fully or partially arranged layers arranged between a carrier body (eg a metal sheet) and a metallic reflection layer. Again, the reflection layer itself can serve as a conductive layer.
  • the light-guiding element is arranged above a carrier element, wherein the light-generating elements are applied to the carrier element.
  • the light-guiding element contains a plurality of concave depressions with openings, in each of which a light source of a light-generating element is arranged.
  • the light guide element contains a rolled product or the light guide element consists of a rolled product and a rolled metal strip in a thickness of 0.05 to 1.5 mm.
  • the light-guiding element is a rolled product, in particular of a sheet metal.
  • the metal strip has a thickness of 0.05 mm or more, preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.3 mm or more, and 1.5 mm or less, and preferably 0.7 mm or less.
  • the light-conducting element is preferably made of a metal, such as steel, aluminum or an aluminum Umlegtechnik, such as aluminum with a purity of 98.3% and higher.
  • Preferred aluminum alloys are those of classes AA 1000, AA 3000 and AA 5000.
  • At least the concave recesses of the light-guiding element have a reflecting surface, which causes light emitted laterally by the light source to be deflected or reflected toward the main emission direction x.
  • the entire light-guiding element has a reflective surface on the light emission side.
  • the reflective surface is formed either by the surface of the rolled product itself or by a reflective layer of metal deposited over the surface of the rolled product.
  • a final transparent protective layer is preferably applied, which protects the surface against mechanical or chemical influences.
  • This protective layer can be an anodically produced oxide layer with a thickness of z. B. 10 to 5000 nm, in particular from 30 nm to 1000 nm.
  • the protective layer can also be an organic, organic-inorganic or inorganic protective lacquer, such as. B. a sol-gel lacquer of a polysiloxane.
  • the reflection surface of the light-guiding element is formed by the surface of the rolled product made of aluminum or an aluminum alloy, then the surface may be mechanically and / or chemically shone.
  • a mechanical shining can z. B. include polishing.
  • Chemical shining can e.g. by a chemical or electrochemical process or by an alkaline pickling process. The shining process is expediently carried out before any anodizing or coating with a protective lacquer.
  • the transparent protective layer can lie directly above the reflection surface. Furthermore, a reflection-increasing layer system with one or more transparent layers applied to the reflection surface can be arranged between the protective layer and the reflection surface, wherein the protective layer can be part of the reflection-increasing layer system.
  • the reflective surface may, for. B. have a roughness Ra of less than 0.1 microns, preferably less than 0.05 microns and in particular less than 0.02 microns.
  • the surface roughness Ra is defined in at least one of DIN Regulations 4761 to 4768.
  • the surface of the reflector body may be smooth or textured.
  • the structuring can z. B. be generated via a roller with a corresponding embossing pattern.
  • the surface of the reflector body can be designed with regard to structuring or roughness in such a way that targeted light guidance takes place. If the reflection surface is formed by a metal layer arranged above the rolled product, this may be made of aluminum, silver, gold, chromium, nickel, copper or alloys thereof.
  • the reflective layer may be applied directly or indirectly to the surface of the rolled product. Between reflection layer and rolled product can, for. B. a pretreatment layer and / or a lacquer layer for leveling possible unevenness may be arranged.
  • the lacquer layer can be an organic, organic-inorganic or inorganic lacquer, such. B. be a sol gel.
  • the pretreatment layer may be an anodization, chromating or phosphating layer.
  • the thickness of the reflection layer may be, for example, 10 to 200 nm (nanometers).
  • a functional layer in the embodiment of an organic or inorganic sol-gel layer can be applied to the reflector body or to its pretreatment layer for leveling the surface roughness.
  • the reflective layer comes directly or via an adhesive layer to lie on the functional layer.
  • the nature of the functional layer is e.g. in EP 918 236 A1 described in detail.
  • a reflection-enhancing layer system with one or more transparent layers applied to the reflection layer can be arranged above the reflection layer.
  • the reflection layer, individual or all reflection-enhancing layers, and / or the protective layer can be formed by vapor or vapor phase deposition (PVD), by thermal evaporation, by electron beam evaporation, with and without ion support, by sputtering, in particular by magnetron sputtering. by plasma polymerization or by chemical vapor deposition (CVD) with and without plasma assistance on the rolled product or on a layer located thereon.
  • PVD vapor or vapor phase deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • the lacquer layer is preferably applied by means of a conventional lacquering process.
  • Sol-gel lacquers are expediently applied in gel form to the reflector body or on the corresponding surface, or deposited and then dried or cured.
  • the drying process consists of the so-called Extract paint remaining water and alcohols, whereby the sol-gel-lacquer cures and z.
  • B. creates a weather-resistant and corrosion-resistant protective layer on the reflection surface.
  • a paint coating is conveniently carried out in a continuous process, for example by brushing, rolling, spinning, spraying dipping or dip coating.
  • Particularly preferred continuous coating processes are the band-pass process or band-coating process, also called coil-coating processes.
  • the layer thickness of the cured protective lacquer is, for example, at least 1 ⁇ m, preferably at least 2 ⁇ m, and for example at most 40 ⁇ m, preferably at most 20 ⁇ m, in particular at most 10 ⁇ m, and advantageously at most 6 ⁇ m.
  • the light-guiding element of a lighting device can be one-piece or multi-piece. In the latter case, the light-guiding element is composed of several sub-elements
  • the concave depressions of the light-guiding element are preferably dome-shaped.
  • the depressions preferably extend toward the main emission direction (x).
  • the depressions may have circular, elliptical or polygonal (polygonal) bases.
  • the concave depressions preferably have a rotation-symphonic outline shape.
  • the requirements which are placed on the reflective surface and the geometry of at least the recesses of the light guide element, preferably the entire surface of the light guide element facing the light emission side, are governed by the standard DIN 5035 - Part 7 and DIN EN 12464-1, which are described in DIN 5035 is included. These standards are aimed at preventing dazzling of persons who are in the room illuminating the corresponding luminaire. This is especially important for computer workstations. In the standard, for example, a downwards directed light behavior is required, whereby different light-emitting diodes are permissible depending on the emission angle.
  • the geometry of the LED's receiving concave depressions of the lighting device is preferably such that the lighting device has a Rundumblend, which the Specifications of the standard DIN 5035 Part 7 with respect to the image class I, preferably I and ü and in particular all screen classes I, II and III met.
  • a Rundumblend which the Specifications of the standard DIN 5035 Part 7 with respect to the image class I, preferably I and ü and in particular all screen classes I, II and III met.
  • a maximum luminance of 1000 cd (candelar) / m 2 and for screen class III a luminance of max. 200 cd / m 2 is permissible.
  • light sources are arranged in all concave depressions.
  • all recesses preferably have the same geometric shape. It is also possible that only a part of the wells each contain a light source.
  • the recesses without light sources serve in the case of the embodiment (B) as a spacer or spacer to the support element. In this way, a uniform distance between the light guide element and the carrier element and thus a stable composite is ensured.
  • the geometry of the wells with light sources may be the same as or different from the geometry of the wells without light sources.
  • the recesses in which a light source is arranged preferably all have the same geometry. However, their geometries can also be different.
  • a plurality of light sources can also be arranged in one depression.
  • a plurality of light-generating elements each having a light source or a light-generating element having a plurality of light sources can be arranged in a depression.
  • the light-guiding element has in the flat, undeformed state on its light emission side a total reflection of z. B. more than 80%, preferably more than 85%, in particular more than 90%, advantageously more than 93% and particularly advantageously more than 97% according to DIN 5036 Part 3 on.
  • the efficiency of the formed, recessed light guide may be different from the aforementioned efficiency.
  • the light guide can z. B. be connected via an adhesive bond with the carrier element and / or the light-generating elements. Other joining techniques, such as soldering or positive engagement, are also possible.
  • the light generating elements may also be glued to the carrier element.
  • the carrier element is preferably made of a single-layered or multi-layered, film-shaped flexible material.
  • the support element may, for. B. from a metal foil or at least one metal foil or metal layer containing multilayer composite.
  • the multilayer composite can be used next to the metal foil or metal layer have one or more plastic layers or foils.
  • the metal foil or metal layer is characterized in that it is capable of dissipating the heat generated by the light-generating elements fastened on the carrier element partially or completely.
  • the carrier element preferably contains conductor tracks and conductive contact surfaces for supplying power to the light-generating elements.
  • the conductor tracks can be applied to the carrier element by means of a conventional printing method, such as gravure printing or digital printing.
  • a conductive printing agent in the form of a liquid, for. B. in a gravure printing process, or in the form of a fusible powder, for. In an electrophotographic process.
  • the conductor tracks and contact surfaces are expediently electrically insulated from the metal foil or layer via a dielectric layer.
  • the carrier element can also be two or more conductive, z. B. contain metallic layers, the intermediate layers of z. B. plastic or paper against each other are electrically isolated.
  • the conductive layers can serve the power supply and current discharge.
  • the light-generating element can be electrically connected to the conductive layers via one or more contact elements penetrating the carrier element.
  • the carrier element contains a metallic foil, which is covered with an electrically insulating layer, hereinafter referred to simply as insulating layer only, on each of which see between the Stromzu- and current derivatives series circuits each consisting of a lighting element and a Vorwiderstands phenomenon are arranged, in each case a lighting element and a Vorwiderstands constitutional a series circuit and the series circuits and the Stromzu- and current derivatives are interconnected via interconnects.
  • a plurality of series circuits or a plurality of branches are arranged side by side, each of which comprises a plurality of series circuits each comprising a lighting element and a Vorwiderstands Colour.
  • equipotential bonding lines can be provided, which in each case arrange the points of the conductor tracks arranged side by side. NEN of the branches connect to each other, which are arranged between series circuits of a respective lighting element and a Vorwiderstands phenomenon.
  • the carrier element equipped with lighting elements can be further processed in the form of a ceiling element or a light panel to form a lighting device according to the invention.
  • the individual lighting elements are arranged so that a good heat transfer or dissipation takes place in serving as a carrier metallic carrier film or layer. In this way, the individual lighting elements, depending on their number with an operating voltage of z. B. 20 V are operated. Thus, the operating voltage is in the range of low voltages according to the VDE standards. The isolation effort is therefore advantageously kept low.
  • the interconnects, the power supply and current derivatives, the terminal contact surfaces and / or possibly the equipotential bonding lines are preferably printed in one printing process, in particular in a gravure printing or electrophotographic printing process, one or more layers on the surface of the insulating layer.
  • a lead color e.g. a Silberleit laminate used.
  • the Vorwiderstand lake can be printed on the surface of the insulating layer in one or more layers in a printing process, in particular in a gravure printing or electrophotographic printing process.
  • the Vorwiderstand vom and the traces may be printed overlapping.
  • the Vorwiderstands vom are preferably from a conductive ink, preferably from a graphite conductive ink.
  • the insulating layer is preferably a lacquer layer, e.g. Polyurethane.
  • the lacquer layer may have a thickness of 2 to 50 ⁇ m, preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • the carrier film is preferably provided flat with the insulating layer. It is conceivable that the insulating lacquer layer is applied in two or more layers in order to prevent insulation defects through holes.
  • the lacquer layer is preferably applied by means of a conventional lacquering process.
  • the paint coating is conveniently carried out in a continuous process, for example by brushing, rolling, spinning, spraying dipping or dip coating.
  • Particularly preferred continuous coating processes are the strip-pass process or the strip-coating process, also known as coil coating. Called coating process.
  • the insulating layer is also applied in a printing process such as gravure or electrophotographic printing.
  • the terminals of the light-emitting illumination elements are preferably adhesively bonded to the contact pads arranged on strip conductors with a conductive adhesive, preferably a silver-containing conductive adhesive, or soldered thereto.
  • a conductive adhesive preferably a silver-containing conductive adhesive, or soldered thereto.
  • the named silver-containing conductive adhesive guarantees good heat dissipation from the light-emitting illumination elements to the metallic carrier film.
  • the terminal contact surfaces are preferably printed together with the corresponding conductor tracks in a gravure printing process.
  • parallel branches are arranged with four or more series-connected series circuits each consisting of a light-emitting lighting element and a resistor to compensate for the different transmission characteristics of the lighting elements between the power supply and current derivatives.
  • the individual light-emitting illumination elements are further fixed after fixing to the corresponding terminal contact surfaces in an advantageous manner by a stabilizing coating and mechanically stabilized.
  • the stabilization coating preferably covers the areas of the terminals of the lighting elements and of the terminal contact areas, but not the light-emitting front side of the lighting elements.
  • additional printed conductors for potential equalization are printed in parallel with the current supply and current derivatives. Normally, no current flows through these equipotential bonding conductors, since all the light-emitting lighting elements which are connected in series between a current supply line and a current discharge line are at the same potential. If a light-emitting illumination element fails, then a transverse current flows, which continues to supply the light-emitting illumination elements connected in series with the failed light-emitting illumination element. As a result, advantageously not the entire row of light emitting radiating lighting elements, but only a light-emitting lighting element.
  • An essential advantage of the method according to the invention also lies in the fact that, because of the application of the printed conductors, the current leads, the current leads, the terminal pads, possibly the equipotential bonding conductors and the Vorwiderstands vom by the gravure printing method in comparison to methods with etched circuit boards or screen-printed Printed circuit boards can be worked much cheaper.
  • the metallic carrier foil is preferably an aluminum foil, in particular a hard-rolled alumininium foil, with which the necessary heat distribution is achieved in order to divert and distribute the point-like generated heat of the light-emitting illumination elements into the area at the rear side of the aluminum foil.
  • the metallic carrier film may have a thickness of 10 to 500 .mu.m, in particular from 20 to 200 .mu.m.
  • the body part of a fixed illumination element preferably sits on a contact pad located therebelow, so that good heat dissipation from the body part to the metallic carrier foil takes place. It is also conceivable that the carrier element in the region of the contact pad does not contain an insulating layer and the body part is connected directly or indirectly via a contact pad with the metallic foil.
  • the flexible metallic carrier film is reinforced on its side facing away from the lighting elements by a stable composite part, so that self-supporting support elements can be produced.
  • a stable composite part preferably honeycomb ausgestaltetes composite part of a likewise metallic material, in particular aluminum or an aluminum alloy, adhered to the metallic carrier film, wherein the opposite side is covered with a novel light distributor.
  • the light-emitting lighting elements, interconnects and resistors advantageously mechanically and electrically protected and there is a stable sandwich element with heat-dissipating back and light-emitting front, which can be lined up with other appropriately designed sandwich panels to create large luminous surfaces to each other.
  • the composite part can also serve as a heat sink. - i2 -
  • Lighting devices are advantageous in which the carrier element is a metallic carrier foil, preferably an aluminum foil, and a composite part is fastened to the metallic carrier foil on the side facing away from the diodes.
  • a honeycomb ausgestaltetes metallic composite part is attached to the metallic carrier film.
  • lighting devices according to the present invention whose light-generating element light-emitting diodes (LED) with a power of 0.5 watts and more, suitably from 0.5 to 3 watts and in particular from 0.5 to 2 watts, are.
  • LED light-generating element light-emitting diodes
  • a further electrically insulating layer may be applied over the conductive tracks, surfaces or lines.
  • This layer may be a partial surface or large area applied paint layer of a plastic or a plastic film.
  • the lacquer layer is preferably applied in a conventional lacquering process.
  • the lacquer coating is expediently carried out in a continuous process, for example by brushing on, rolling on, spinning, spraying, dipping or dip coating.
  • Particularly preferred continuous coating processes are the band-pass process or band-coating process, also known as coil-coating processes.
  • the insulating layer is also applied in a printing process, such as gravure printing or electrophotographic printing.
  • the light guide in addition to or instead of the metallic carrier film as a heat sink.
  • the light guide in such a case provides a heat-conducting, i. heat-resistant, connection to the lighting element, in particular to the light-generating element ago.
  • a metallic carrier film a film or a laminate made of plastic can also be used in such a case.
  • the application of an insulating layer could be dispensed with in this case.
  • a cover about the light guide can be arranged in a further development of the invention, a cover.
  • This cover can z. B. be a transparent protective cover.
  • the cover may also be a light filter. The cover may rest against the light guide or, z. B. via spacers, be arranged at a distance from the light guide.
  • the lighting device can be used for interior lighting of buildings, or rooms or defined areas within buildings.
  • the Lighting device can also be used for nationwide outdoor lighting or a defined area thereof.
  • the lighting device is preferably used as workplace lights, in particular as VDU workstation lights, for glare-free illumination of a defined, limited work surface.
  • the lighting device according to the invention is used in the automotive industry, for. B. for interior lighting or in the form of warning or taillights.
  • Interior lights can be: floor lamps, pendant lights, wall lights, floor lights, ceiling lights, table lamps, recessed lights, surface mounted or system lights. Exterior lights can be: wall lights or path lights.
  • a preferred method for producing a lighting device comprises the following steps: a) producing a band-shaped light-guiding element; b) forming concave depressions in the light guide; c) attaching the light sources of the light-generating elements in the wells.
  • a preferred method for producing the basic version (B) provides the following steps: a) producing a band-shaped light-guiding element; b) attaching recesses in the light guide for the light sources; c) forming concave depressions in the region of the recesses in the light-guiding element; d) arranging the light-generating elements on a carrier element;
  • the recesses are preferably carried out before the formation of the concave depressions. It goes without saying that, as a modification of the method, the recesses can also be applied after the depressions have been formed.
  • the recesses are preferably mounted centered in the recesses.
  • the concave depressions can be made in a deep drawing or stretch drawing process or a combined process of the sheet metal sheet or strip.
  • the recesses in the light-guiding element are preferably attached by means of a stamping method.
  • Coatings or coating systems such as protective layer, reflection-enhancing layers, optionally a reflection layer, are preferably applied to the strip or sheet material before the recesses and recesses are applied.
  • FIG. 1 shows a cross section through a lighting device according to the invention
  • FIG. 2a shows a plan view of a lighting device according to the invention
  • FIG. 2b shows a perspective view of a lighting device according to the invention
  • FIG. 3 shows a section through the region of a light-emitting illumination element on a carrier element
  • FIG. 4 shows a section through the region of a light-emitting illumination element on a carrier element with a composite part
  • FIG. 5 shows a top view of a planar carrier element comprising a plurality of light-emitting illumination elements.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the type B of a luminous device 101 according to the invention.
  • the latter contains a flexible carrier element 103 which is provided with conductor tracks, and on which light-generating means in each case a light-generating element 104 and a light source 105 associated therewith, above the carrier element 103 is a light-conducting element 102 arranged, which contains a plurality of dome-shaped recesses 106, wherein in each case the light source 105 of the light-generating element 104 is arranged in the recess.
  • FIGS. 2 a and 2 b show a lighting device 111 according to the invention with a light-conducting element 112, which has dome-shaped depressions 116 arranged in rows, in each of which a light source 115 of a light-generating device is arranged supply element.
  • the light-generating elements are arranged on a, conductor tracks 118 having support member 113.
  • FIG. 3 shows a section through the region of a light-emitting illumination element on a carrier element, preferably a light-emitting diode.
  • the lighting element consists essentially of a metallic carrier film 2, preferably an aluminum foil, an insulating layer 3, which is preferably a lacquer layer, interconnects 4, terminal contact surfaces 8, 21, Vorwiderstands vom 5, light-emitting diodes (LED) 1 and a Stabili- lmaschinesbe harshung 6.
  • an insulating coating layer 3 which is approximately 10 ⁇ m thick, is first applied to the aluminum foil 2, which is preferably hard-rolled and has a thickness of approximately 70 ⁇ m.
  • the tracks 4 for power distribution in the surface of the illumination device, the terminal pads 8, 21 are used for the light emitting diodes 1 and the Vorwiderstands vom 5, preferably multi-layer printed.
  • 20-21 consist of a silver conductive ink printed in a gravure printing process step.
  • the Vorwiderstands lake 5 preferably consist of a printed in a separate gravure printing process Grafitleit- color.
  • the Vorwiderstands vom 5 are generated in the separate gravure printing step, the corresponding tracks 4 overlapping, so that good elec-
  • the terminals 7 of the light emitting diodes 1 are attached to the terminal contact surfaces 8 of the conductor tracks 4.
  • the terminals 7 are brought in a placement process in the correct position with respect to the terminal contact surfaces 8 and fixed with the aid of a conductive adhesive to these 30, wherein a good electrical connection and a connection of good thermal conductivity are effected.
  • the terminals 7 of the diodes 1 can also be soldered to the terminal contact surfaces 8.
  • the terminal contact surfaces 8 can also be formed directly by a partial area of the conductor tracks 4.
  • a stabilization coating 6 is expediently applied to the mounting region of the diodes 1, whereby care is taken that the diodes 1 are only embedded into the material of the coating 6 far enough that their light-emitting Front 12 is exposed.
  • the stabilization coating 6 also covers the contacts between the terminals 7 of the diodes 1 and the corresponding terminal contact areas 8.
  • the application of the stabilizing coating 6 is particularly advantageous because it produces a strong bond between the diodes 1 and the aluminum foil 2 opposite to the flexible aluminum foil 2 is rigid.
  • parallel branches are arranged between the parallel current supply and current derivatives 4 1 , each comprising a plurality of (eg four) series circuits each consisting of a series resistance area 5 and a diode 1 in series.
  • the Vorwiderstands sampling 5 and the diode 1 of the series circuits are each connected via a conductor track 4 with each other.
  • the series circuits of a branch are also connected to one another or to the current supply and current discharge 4 'via printed conductors 4.
  • FIG Side of the aluminum foil 2 a preferably honeycomb ausgestaltetes metallic composite part 14 attached, preferably glued, which is conveniently made of aluminum.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung (101 , 111 ), enthaltend ein Lichtleitelement (102, 112) sowie dem Lichtleitelement (102, 112) zugeordnete Lichterzeugungsmittel. Die Leuchteinrichtung (101 , 111 ) zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichterzeugungsmittel eine Mehrzahl von Lichterzeugungselemente (104) mit jeweils einer Lichtquelle (105, 115) umfassen und das Lichtleitelement (102, 112) ein Walzprodukt und dabei ein gewalztes Metallband ist, und eine Mehrzahl von konkaven Vertiefungen (106, 116) aufweist, in welchen jeweils eine Lichtquelle (105, 115) eines Lichterzeugungselementes (104) angeordnet ist.

Description

Leuch.teinrichtung
Vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung, enthaltend ein Lichtleitelement sowie dem Lichtleitelement zugeordnete Lichterzeugungsmittel, wobei die Lichterzeugungsmittel eine Mehrzahl von Leuchtdioden (LED) als Lichterzeugungs- elemente mit jeweils mindestens einer Lichtquelle umfassen und das Lichtleitelement eine Mehrzahl von konkaven Vertiefungen mit einer reflektierenden Oberfläche aufweist, in welchen jeweils mindestens eine Lichtquelle eines Lichterzeugungselementes angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchteinrichtung.
Leuchtdioden, auch LED genannt, sind kleine punktförmige Halbleiterelemente, welche farbiges oder weisses Licht abgeben. LED's sind schon seit längerer Zeit bekannt und haben sich bsp. als farbige Lichtquellen für optische Signale bewährt. In den letzten Jahren ist die Bedeutung von LED's als Beleuchtungsquellen in der Lichttechnik erheblich gestiegen. Dies rührt einerseits daher, dass die Preise für LED's in den vergangenen Jahren kontinuierlich gesunken sind, so dass diese mittlerweile auch für konventionelle Lichtquellen anstelle von Glühlampen oder Leuchtstoffröhren wirtschaftlich eingesetzt werden können. Andererseits ist man heute in der Lage, mit vertretbarem Aufwand LED's herzustellen, welche das für Beleuchtungszwecke notwendige, weisse Licht erzeugen.
Die Kleinheit und punktförmige Strahlungscharakteristik der LED's hat beispielsweise bereits die Glühlampen im Automobilbereich, z.B. in der Innenbeleuchtung oder bei Bremslichtern, weitgehend ersetzt. Im Effektbereich, z. B. in der Werbung als Textlaufbänder, haben sich LED's schon seit langem durchgesetzt, da ihre Stärken in der Ausstrahlung von farbigem Licht liegen, welches mit vergleichsweise kurzen Ansprechzeiten abgegeben werden kann.
In Bezug auf den Wirkungsgrad sind LED's mit den herkömmlichen Glühlampen mittlerweile ebenbürtig. Im weiteren erreicht die neue Generation von LED's mittlerweile eine Leistung von rund 0,5 -2 Watt, welche den Einsatz von LED's in der funktionellen Beleuchtung interessant macht. Hinsichtlich der weiteren Entwicklung der LED-Technologie wird allgemein eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades sowie, dank hochentwickelter Massenproduktion, ein weiteres Sinken der Preise erwartet. Der LED Technologie wird daher ein hohes Marktpotential für die Zukunft vorausgesagt. Was den Einsatz von LED's in der funktionellen Beleuchtung betrifft, so weisen diese den Nachteil auf, dass ihr Licht in einem Halbraum in allen Richtungen von der Lichtquelle abgestrahlt wird. Für die Nutzung als Beleuchtung, insbesondere bei Bildschirmarbeitsplätzen führt dies zu Blendung. Desweiteren wird das Licht zu we- nig effizient und zielgerichtet auf die Arbeitsplatzfläche gelenkt, sondern wird ungenutzt in den Raum abgestrahlt.
Ferner produzieren die LED's auf kleinstem Raum viel Wärme, welche abgeführt werden muss. Da die Lebensdauer der LED's sehr stark von ihrer Betriebstemperatur abhängt, ist eine effiziente Abfuhr der Wärme für einen wirtschaftlichen Be- trieb von LED-Leuchten äusserst wichtig.
Überdies müssen für eine ausreichende Beleuchtung, z. B. in Räumen, mehrere LED's sinnvoll zu einer Einheit angeordnet und elektrisch angeschlossen werden. Dass neben den genannten Anforderungen auch noch das Design ansprechend sein soll, versteht sich von selbst.
Im Stand der Technik sind Lösungen bekannt, welche die Lichtführung optimieren, indem relativ teure Kunststofflinsen über die Lichtquellen gestülpt werden. Da die Kunststofflinsen in der Regel gute Wärmeisolatoren sind, führt diese Lösung zu Problemen mit der Wärmeabfuhr und so zu einer reduzierten Lebensdauer der LED's.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Leuchteinrichtung mit einer Mehrzahl von Lichterzeugungselementen sowie einer Lichtleitstruktur zur Blendungsbegrenzung und optimierter Lichtführung vorzuschlagen, welche sich durch eine optimale Wärmeabfuhr, durch eine hohe Gestaltungsfreiheit und durch eine einfache und vergleichsweise kostentgünstige Fertigung auszeichnet. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Lichtleitelement ein Walzprodukt und dabei ein gewalztes Metallband einer Dicke von 0,05 bis 1 ,5 mm enthält oder im wesentlichen aus diesem besteht.
Das Lichtleitelement sowie ggf. das Trägerelement sind bevorzugt flächenförmige Bauteile. Die Lichterzeugungselemente sind bevorzugt vom Funktionsprinzip her aus dem Stand der Technik bekannte Leuchtdioden (LED).
In einer ersten Basisausführung (A) der Erfindung sind die Lichterzeugungselemente mit ihren Lichtquellen in den Vertiefungen des Lichtleitelementes angeord- net. Die Lichterzeugungselemente können hierzu auf das Lichtleitelement geklebt sein. Die Stromzu- und Stromableitungen können z. B. auf der der Lichtemission abgewandten Rückseite des Lichtleitelementes aufgebracht sein, wobei die besagten Leitungen Teil eines Schichtsystems auf dem Lichtleitelement oder (z. B. als einzelne Leiterbahnen oder in Folienform) auf die Rückseite des Lichtleitelementes aufgeklebt sein können. Sind die Stromzu- und Stromableitungen auf der Rückseite des Lichtleitelementes aufgebracht, so werden diese zweckmässig durch Öffnungen im Lichtleitelement zu den Lichterzeugungselementen geführt.
Im weiteren können die Stromzu- und Stromableitungen auch als leitende, voll- o- der teilflächige Schichten in einem auf der Lichtemissionsseite des Lichtleitelements angeordneten Schichtsystem integriert sein. Die eine leitende Schicht in Funktion als Stromzu- und/oder Stromableitung kann eine über der Reflexionsoberfläche angeordnete, transparente Schicht, wie z. B. eine ITO (Indium-Tin Oxide) Schicht, sein. Eine weitere leitende Schicht kann die Reflexionsschicht selbst sein. Ferner können die Stromzu- und/oder Stromableitungen auch durch zwischen einem Trägerkörper (z. B. ein Metallblech) und einer metallischen Reflexionsschicht angeordneten voll- oder teilflächigen Schichten ausgebildet sein. Auch hier kann die Reflexionsschicht selbst als leitende Schicht dienen.
In einer zweiten Ausführung (B) der Erfindung ist das Lichtleitelement über einem Trägerelement angeordnet, wobei die Lichterzeugungselemente auf dem Trägerelement aufgebracht sind. Das Lichtleitelement enthält eine Mehrzahl von konkaven Vertiefungen mit Öffnungen, in welchen jeweils eine Lichtquelle eines Lichterzeugungselementes angeordnet ist.
Die nachfolgenden Ausführungen haben Gültigkeit sowohl für die oben beschrie- bene Ausführungsform (A), als auch für die Ausführungsform (B), sofern aus dem Inhalt nicht eindeutig hervorgeht, dass es sich um Ausführungsform (B) handeln muss.
Erfindungsgemäss enthält das Lichtleitelement ein Walzprodukt oder das Lichtleitelement besteht aus einem Walzprodukt und dabei einem gewalzten Metallband in einer Dicke von 0,05 bis 1 ,5 mm. Das Lichtleitelement ist ein Walzprodukt, insbesondere aus einem Blech. Das Metallband weist eine Dicke von 0,05 mm oder mehr, vorzugsweise 0,1 mm oder mehr, insbesondere 0,3 mm oder mehr und von 1 ,5 mm oder weniger und vorzugsweise 0,7 mm oder weniger auf. Das Lichtleitelement ist bevorzugt aus einem Metall, wie Stahl, Aluminium oder einer Alumini- umlegierung, wie z.B. Aluminium mit einer Reinheit von 98,3% und höher. Bevorzugte Aluminium-Legierungen sind diejenigen der Klassen AA 1000, AA 3000 und AA 5000.
Wenigstens die konkaven Vertiefungen des Lichtleitelementes weisen eine reflek- tierende Oberfläche auf, welche bewirkt, dass von der Lichtquelle seitlich abgestrahltes Licht zur Hauptemissionsrichtung x hin abgelenkt bzw. reflektiert wird. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist das gesamte Lichtleitelement auf der Lichtemissionsseite eine reflektierende Oberfläche auf.
Die Reflexionsoberfläche wird entweder durch die Oberfläche des Walzproduktes selbst oder durch eine über der Oberfläche des Walzproduktes aufgebrachten Reflexionsschicht aus einem Metall ausgebildet.
Direkt oder indirekt über der Reflexionoberfläche ist bevorzugt eine abschliessende transparente Schutzschicht aufgebracht, welche die Oberfläche vor mechanischen oder chemischen Einflüssen schützt. Diese Schutzschicht kann eine anodisch er- zeugte Oxidschicht mit einer Dicke von z. B. 10 bis 5000 nm, insbesondere von 30 nm bis 1000 nm sein. Die Schutzschicht kann auch ein organischer, organisch-anorganischer oder anorganischer Schutzlack sein, wie z. B. ein Sol-Gel-Lack aus einem Polysiloxan.
Wird die Reflexionsoberfläche des Lichtleitelementes durch die Oberfläche des Walzprodukts aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet, so kann die Oberfläche mechanisch und/oder chemisch geglänzt sein. Ein mechanisches Glänzen kann z. B. ein Polieren umfassen. Ein chemisches Glänzen kann z.B. durch ein chemisches oder elektrochemisches Verfahren oder durch einen alkalischen Beizprozess erfolgen. Das Glänzverfahren wird zweckmässig vor einem all- fälligen Anodisieren bzw. Beschichten mit einem Schutzlack durchgeführt.
Die transparente Schutzschicht kann direkt über der Reflexionsoberfläche liegen. Ferner kann zwischen der Schutzschicht und der Reflexionsoberfläche ein reflexi- onserhöhendes Schichtsystem, mit einer oder mehreren, auf der Reflexionsoberfläche aufgebrachten, transparenten Schichten, angeordnet sein, wobei die Schutz- schicht Teil des reflexionserhöhenden Schichtsystems sein kann.
Die reflektierende Oberfläche kann z. B. eine Rauhigkeit Ra von weniger als 0,1 μ m, vorzugsweise von weniger als 0,05 μm und insbesondere von weniger als 0,02 μm aufweisen. Die Oberflächenrauhigkeit Ra ist definiert in wenigstens einer der DIN-Vorschriften 4761 bis 4768. Die Oberfläche des Reflektorkörpers kann glatt oder strukturiert sein. Die Strukturierung kann z. B. über eine Walze mit entsprechendem Prägemuster erzeugt sein. Die Oberfläche des Reflektorkörpers kann bezüglich Strukturierung oder Rauhigkeit derart beschaffen sein, dass eine gezielte Lichtführung stattfindet. Wir die Reflexionsoberfläche durch eine über dem Walzprodukt angeordnete Metallschicht gebildet, so kann diese aus Aluminium, Silber, Gold, Chrom, Nickel, Kupfer oder aus Legierungen davon sein. Die Reflexionsschicht kann direkt oder indirekt auf die Oberfläche des Walzproduktes aufgebracht sein. Zwischen Reflexionsschicht und Walzprodukt kann z. B. eine Vorbehandlungsschicht und/oder eine Lackschicht zur Einebnung von möglichen Unebenheiten angeordnet sein. Die Lackschicht kann ein organischer, organisch-anorganisch oder anorganischer Lack, wie z. B. ein SoI Gel Lack sein. Die Vorbehandlungsschicht kann eine Anodisier-, Chromatier- oder Phosphatierschicht sein.
Die Dicke der Reflexionsschicht kann beispielsweise 10 bis 200 nm (Nanometer) betragen. Ferner kann auf den Reflektorkörper bzw. auf dessen Vorbehandlungsschicht zur Einebnung der Oberflächenrauhigkeit eine funktionelle Schicht in der Ausführung einer organischen oder anorganischen Sol-Gel-Schicht aufgebracht sein. Die Reflexionsschicht kommt hier in der Regel direkt, oder über eine Haftschicht, auf die funktionelle Schicht zu liegen. Die Beschaffenheit der funktionellen Schicht ist z.B. in der EP 918 236 A1 ausführlich beschrieben.
Über der Reflexionsschicht kann, wie bereits oben erwähnt, ein reflexionserhöhen- des Schichtsystem, mit einer oder mehreren, auf der Reflexionsschicht aufgebrachten, transparenten Schichten, angeordnet sein.
Die Reflexionsschicht, einzelne oder sämtliche reflexionserhöhenden Schichten, und/oder die Schutzschicht können durch Gas- oder Dampfphasenabscheidung im Vakuum, (physical vapor deposition, PVD), durch thermische Verdampfung, durch Elektronenstrahlverdampfung, mit und ohne lonenunterstützung, durch Sputtem, insbesondere durch Magnetronsputtering, durch Plasmapolymerisation oder durch chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition, CVD) mit und ohne Plasmaunterstützung auf das Walzprodukt oder auf eine auf diesem befindlichen Schicht, aufgebracht werden. Die Lackschicht wird bevorzugt mittels eines konventionellen Lackierverfahrens aufgebracht.
Sol-Gel-Lacke werden zweckmässig in Gel-Form auf den Reflektorkörper, bzw. auf die entsprechende Oberfläche, aufgetragen bzw. abgeschieden und anschliessend getrocknet bzw. gehärtet. Der Trocknungsprozess besteht darin, die im SoI-GeI- Lack verbleibenden Wasser und Alkohole auszutreiben, wodurch der Sol-Gel-Lack aushärtet und z. B. eine witterungsbeständige und korrosionsfeste Schutzschicht auf der Reflexionsoberfläche entsteht.
Eine Lackbeschichtung erfolgt zweckmässig in einem kontinuierlichen Verfahren, durch beispielsweise Aufpinseln, Aufwalzen, Schleudern, Spritzen Tauchen bzw. Tauchziehbeschichten. Besonders bevorzugte kontinuierliche Beschichtungsverfah- ren sind das Banddurchlaufverfahren oder Bandlackierungsverfahren, auch Coil- Coating-Verfahren genannt.
Die Schichtdicke des ausgehärteten Schutzlackes beträgt beispielsweise wenigs- tens 1 μm, vorzugsweise wenigstens 2 μm, und beispielsweise höchstens 40 μm, vorzugsweise höchstens 20 μm, insbesondere höchstens 10 μm, und vorteilhaft höchstens 6 μm.
Das Lichtleitelement einer Leuchteinrichtung kann ein- oder mehrstückig sein. Im letzteren Fall ist das Lichtleitelement aus mehreren Teilelementen zusammenge- setzt
Die konkaven Vertiefungen des Lichtleitelements sind bevorzugt kalottenförmig. Die Vertiefungen erweitern sich bevorzugt zur Hauptemissionsrichtung (x) hin. Die Vertiefungen können kreisförmige, ellipsenförmige, oder polygonale (mehreckige) Grundflächen aufweisen. Die konkaven Vertiefungen weisen bevorzugt eine rotati- ons-symmethsche Umrissform auf.
Die Anforderungen, die an die reflektierende Oberfläche und die Geometrie wenigstens der Vertiefungen des Lichtleitelementes, vorzugsweise der gesamten der Lichtemissionsseite zugewandten Oberfläche des Lichtleitelements gestellt werden, richten sich nach der Norm DIN 5035 - Teil 7 und DIN EN 12464-1 , welche in der DIN 5035 enthalten ist. Diese Normen zielen auf die Verhinderung einer Blendung von Personen, die sich in dem mit der entsprechenden Leuchte beleuchtenden Raum aufhalten, ab. Dies ist insbesondere für Bildschirmarbeitsplätze wichtig. In der Norm wird beispielsweise ein möglichst nach unten gerichtetes Lichtverhalten gefordert, wobei in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel unterschiedliche Leuchtdich- ten zulässig sind.
Die Geometrie der die LED's aufnehmenden konkaven Vertiefungen der Leuchteinrichtung, insbesondere das Verhältnis Durchmesser / Tiefe, ist vorzugsweise dergestalt, dass die Leuchteinrichtung eine Rundumentblendung aufweist, welche die Vorgaben der Norm DIN 5035 Teil 7 bezüglich der Bildklasse I, vorzugsweise I und ü und insbesondere aller Bildschirmklassen I, Il und III erfüllt. So ist beispielsweise bei der Bildschirmklasse I eine Leuchtdichte von maximal 1000 cd (Candelar)/m2 und für die Bildschirmklasse III eine Leuchtdichte von maximal 200 cd/m2 zulässig.
In einer bevorzugten Ausführung der Leuchteinrichtung sind in sämtlichen konkaven Vertiefungen Lichtquellen angeordnet. In dieser Ausführung weisen alle Vertiefungen bevorzugt dieselbe geometrische Form auf. Es ist auch möglich, dass nur ein Teil der Vertiefungen jeweils eine Lichtquelle enthält. Die Vertiefungen ohne Lichtquellen dienen im Fall der Ausführung (B) als Abstand- bzw. Distanzhalter zum Trägerelement. Auf diese Weise wird ein gleichmässiger Abstand zwischen Lichtleitelement und Trägerelement und somit ein stabiler Verbund gewährleistet. Die Geometrie der Vertiefungen mit Lichtquellen kann gleich oder verschieden von der Geometrie der Vertiefungen ohne Lichtquellen sein.
Die Vertiefungen, in welchen eine Lichtquelle angeordnet ist, weisen bevorzugt alle dieselbe Geometrie auf. Ihre Geometrien können jedoch auch verschieden sein.
Im weiteren können in einer Vertiefung auch mehrere Lichtquellen angeordnet sein. So können in einer Vertiefung mehrere Lichterzeugungselemente mit jeweils einer Lichtquelle oder ein Lichterzeugungselement mit mehreren Lichtquellen angeordnet sein. Das Lichtleitelement weist im flachen, unverformten Zustand auf seiner Lichtemissionsseite eine Gesamtreflexion von z. B. mehr als 80%, vorzugsweise mehr als 85%, insbesondere mehr als 90%, vorteilhaft mehr als 93% und besonders vorteilhaft von mehr als 97% gemäss DIN 5036 Teil 3 auf. Der Wirkungsgrad des umgeformten, mit Vertiefungen versehenen Lichtleitelementes kann vom vorgenannten Wirkungsgrad verschieden sein.
Das Lichtleitelement kann z. B. über eine Klebverbindung mit dem Trägerelement und/oder den Lichterzeugungselementen verbunden sein. Andere Verbindungtechniken, wie Löten oder Formschlussverbindungen, sind ebenfalls möglich. Die Lichterzeugungselemente können ebenfalls auf das Trägerelement aufgeklebt sein.
Das Trägerelement ist bevorzugt aus einem ein- oder mehrschichtigen, folienförmi- gen flexiblen Material. Das Trägerelement kann z. B. aus einer Metallfolie oder einem wenigstens eine Metallfolie oder Metallschicht enthaltenden Mehrschichtverbund bestehen. Der Mehrschichtverbund kann neben der Metallfolie bzw. Metall- schicht eine oder mehrere Kunststoffschichten bzw. -folien aufweisen. Die Metallfo- iie bzw. Metallschicht zeichnet sich dadurch aus, dass sie in der Lage ist, die von den auf dem Trägerelement befestigten Lichterzeugungselementen erzeugte Wärme teilweise oder vollständig abzuführen.
Das Trägerelement enthält bevorzugt Leiterbahnen und leitfähige Kontaktflächen zur Versorgung der Lichterzeugungselemente mit Strom. Die Leiterbahnen können mittels eines konventionellen Druckverfahrens, wie Tiefdruck oder Digitaldruck, auf das Trägerelement aufgebracht sein. Hierzu wird bevorzugt ein leitfähiges Bedru- ckungsmittel in Form einer Flüssigkeit, z. B. in einem Tiefdruckverfahren, oder in Form eines schmelzbaren Pulvers, z. B. in einem elektrophotographischen Verfahren, verwendet. Die Leiterbahnen und Kontaktflächen sind zweckmässig über eine dielektrische Schicht von der Metallfolie bzw. -Schicht elektrisch isoliert.
Anstelle von Leiterbahnen kann das Trägerelement auch zwei oder mehrere leitende, z. B. metallische Schichten enthalten, die über Zwischenschichten aus z. B. Kunststoff oder Papier gegeneinander elektrisch isolierend getrennt sind. Die leitenden Schichten können der Stromzu- und Stromableitung dienen. Das Lichterzeugungselement kann hierzu über ein oder mehrere das Trägerelement durch- stossende Kontaktelemente mit den leitenden Schichten elektrisch verbunden sein.
Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes flächiges Trägerelement beschrieben, auf welchem lichtemittierende Lichterzeugungselemente, nachfolgend auch Beleuchtungselemente genannt, angeordnet sind, die zur Stromversorgung mit Stromzu- und Stromableitungen verbunden sind. Das Trägerelement enthält eine metallische Folie, die mit einer elektrisch isolierenden Schicht, nachfolgend der Einfachheit halber nur isolierenden Schicht genannt, bedeckt ist, auf der jeweils zwi- sehen den Stromzu- und Stromableitungen Reihenschaltungen aus jeweils einem Beleuchtungselement und einer Vorwiderstandsfläche angeordnet sind, wobei jeweils ein Beleuchtungselement und eine Vorwiderstandsfläche einer Reihenschaltung sowie die Reihenschaltungen und die Stromzu- und Stromableitungen über Leiterbahnen miteinander verbunden sind.
Zwischen den Stromzu- und Stromableitungen sind nebeneinander bevorzugt mehrere Reihenschaltungen bzw. mehrere Zweige angeordnet, die jeweils hintereinander mehrere Reihenschaltungen aus jeweils einem Beleuchtungselement und einer Vorwiderstandsfläche umfassen. Ferner können Potentialausgleichsleitungen vorgesehen sein, die jeweils die nebeneinander angeordenten Punkte der Leiterbah- nen der Zweige miteinander verbinden, welche zwischen Reihenschaltungen aus jeweils einem Beleuchtungselement und einer Vorwiderstandsfläche angeordnet sind.
Das mit Beleuchtungselementen bestückte Trägerelement kann in Form eines De- ckenelementes oder eines Lichtpaneels zu einer erfindungsgemässen Leuchteinrichtung weiterverarbeitet werden. Die einzelnen Beleuchtungselemente sind so angeordnet, dass eine gute Wärmeübertragung bzw. Ableitung in die als Träger dienende metallische Trägerfolie oder -Schicht erfolgt. Auf diese Weise können die einzelnen Beleuchtungselemente je nach ihrer Anzahl mit einer Betriebsspannung von z. B. 20 V betrieben werden. Damit liegt die Betriebsspannung im Bereich von Kleinspannungen gemäss den VDE-Normen. Der Isolationsaufwand wird daher vorteilhafter weise gering gehalten.
Die Leiterbahnen, die Stromzu- und Stromableitungen, die Anschlusskontaktflächen und/oder ggf. die Potentialausgleichsleitungen werden bevorzugt in einem Druck- verfahren, insbesondere in einem Tiefdruckverfahren oder elektrophotographischen Druckverfahren, ein- oder mehrschichtig auf die Oberfläche der isolierenden Schicht aufgedruckt. Dazu wird vorzugsweise eine Leitfarbe, z.B. eine Silberleitfarbe, verwendet.
Auch die Vorwiderstandflächen können in einem Druckverfahren, insbesondere in einem Tiefdruckverfahren oder elektrophotographischen Druckverfahren, ein- oder mehrschichtig auf die Oberfläche der isolierenden Schicht aufgedruckt werden. Die Vorwiderstandflächen und die Leiterbahnen können sich überlappend aufgedruckt sein. Die Vorwiderstandsflächen sind bevorzugt aus einer Leitfarbe, vorzugsweise aus einer Grafitleitfarbe.
Die isolierende Schicht ist bevorzugt eine Lackschicht, wie z.B. Polyurethan. Die Lackschicht kann eine Dicke von 2 bis 50 μm, vorzugsweise 5 bis 20 μm aufweisen. Die Trägerfolie wird bevorzugt flächig mit der isolierenden Schicht versehen. Es ist denkbar, dass die isolierende Lackschicht zwei- oder mehrschichtig aufgetragen wird, um Isolationsfehler durch Löcher zu verhindern. Die Lackschicht wird be- vorzugt mittels eines konventionellen Lackierverfahrens aufgebracht.
Die Lackbeschichtung erfolgt zweckmässig in einem kontinuierlichen Verfahren, durch beispielsweise Aufpinseln, Aufwalzen, Schleudern, Spritzen Tauchen bzw. Tauchziehbeschichten. Besonders bevorzugte kontinuierliche Beschichtungsverfah- ren sind das Banddurchlaufverfahren oder Bandlackierungsverfahren, auch Coil- Coating-Verfahren genannt. Es ist auch denkbar, dass die isolierende Schicht e- benfalls in einem Druckverfahren, wie Tiefdruck oder Elektrophotographiedruck, aufgetragen wird.
Es ist überdies möglich, die Isolation durch eine auf die Aluminiumfolie aufka- schierte Papierbahn oder Kunststofffolie zu erreichen.
Die Anschlüsse der lichtemittierenden Beleuchtungselemente werden vorzugsweise mit einem Leitkleber, vorzugsweise einem silberhaltigen Leitkleber, an den an Leiterbahnen angeordneten Anschlusskontaktflächen verklebt, oder an diesen verlötet. Der genannte silberhaltige Leitkleber garantiert eine gute Wärmeableitung aus den lichtemittierenden Beleuchtungselementen zur metallischen Trägerfolie. Die Anschlusskontaktflächen werden bevorzugt zusammen mit den entsprechenden Leiterbahnen in einem Tiefdruckverfahren aufgedruckt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als Lichttapete werden jeweils parallele Zweige mit vier oder mehr in Reihe geschalteten Reihenschaltungen aus jeweils einem lichtemittierenden Beleuchtungselement und einem Vorwiderstand zur Kompensation der unterschiedlichen Durchlasskennlinien der Beleuchtungselemente zwischen den Stromzu- und Stromableitungen angeordnet.
Die einzelnen lichtemittierenden Beleuchtungselemente werden nach ihrer Befestigung an den entsprechenden Anschlusskontaktflächen in vorteilhafter Weise durch eine Stabilisierungsbeschichtung weiter fixiert und mechanisch stabilisiert. Die Sta- bilisierungsbeschichtung bedeckt bevorzugt die Bereiche der Anschlüsse der Beleuchtungselemente und der Anschlusskontaktflächen, jedoch nicht die lichtabgebende Vorderseite der Beleuchtungselemente.
Da die Oberfläche der metallischen Trägerfolie praktisch ohne Zusatzkosten mit Leiterbahnstrukturen im Tiefdruckverfahren belegt werden kann, werden bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorteilhafter Weise zusätzliche Leiterbahnen zum Potentialausgleich parallel zu den Stromzu- und Stromableitungen mitgedruckt. Normalerweise fliesst durch diese Potentialausgleichsleiterbahnen kein Strom, da alle lichtemittierenden Beleuchtungselemente, die zwischen einer Stromzuleitung und einer Stromableitung in Reihe geschaltet sind, auf gleichem Potential liegen. Fällt ein lichtemittierendes Beleuchtungselement aus, so fliesst ein Querstrom, der die mit dem ausgefallenen lichtemittierenden Beleuchtungselement in Reihe geschalteten lichtemittierenden Beleuchtungselemente weiterhin mit Strom versorgt. Dadurch fällt vorteilhafter Weise nicht die gesamte Reihe der lichtemittie- renden Beleuchtungselemente, sondern nur ein lichtemittierendes Beleuchtungselement aus.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht auch darin, dass wegen der Aufbringung der Leiterbahnen, der Stromzuleitungen, der Strom- ableitungen, der Anschlusskontaktflächen, ggf. der Potentialausgleichsleiterbahnen sowie der Vorwiderstandsflächen durch das Tiefdruckverfahren im Vergleich zu Verfahren mit geätzten Leiterplatten oder mit im Siebdruck hergestellten Leiterplatten wesentlich kostengünstiger gearbeitet werden kann.
Die metallische Trägerfolie ist bevorzugt eine Aluminiumfolie, insbesondere eine hart gewalzte Alumininiumfolie, mit welcher die nötige Wärmeverteilung erreicht wird, um die punktförmig erzeugte Wärme der lichtemittierenden Beleuchtungselemente in die Fläche an der Rückseite der Aluminiumfolie abzuleiten und zu verteilen. Die metallische Trägerfolie kann eine Dicke von 10 bis 500 μm, insbesondere von 20 bis 200 μm aufweisen.
Das Körperteil eines fixierten Beleuchtungselementes sitzt bevorzugt auf einer darunter befindlichen Kontaktanschlussfläche, so dass eine gute Wärmeableitung vom Körperteil zur metallischen Trägerfolie erfolgt. Es ist auch denkbar, dass das Trägerelement im Bereich der Kontaktanschlussfläche keine isolierende Schicht enthält und das Körperteil direkt oder indirekt über eine Kontaktanschlussfläche mit der metallischen Folie verbunden ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die flexible metallische Trägerfolie auf seiner den Beleuchtungselementen abgewandten Seite durch ein stabiles Verbundteil verstärkt, so dass selbsttragende Trägerelemente hergestellt werden können. Hierbei wird auf die metallische Trägerfolie ein vorzugsweise wabenförmig ausgestaltetes Verbundteil aus einem ebenfalls metallischen Material, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, aufgeklebt, wobei die Gegenseite mit einem erfindungsgemässen Lichtverteiler abgedeckt wird. Dadurch werden die lichtemittierenden Beleuchtungselemente, Leiterbahnen und Widerstände vorteilhafter Weise mechanisch und elektrisch geschützt und es entsteht ein stabiles Sandwichelement mit wärmeableitender Rückseite und lichtabgebender Vorderseite, das mit anderen entsprechend ausgebildeten Sandwichelementen zur Schaffung grosser Leuchtflächen aneinander gereiht werden kann. Das Verbundteil kann hierbei ebenfalls als Wärmesenke dienen. - i2 -
Vorteilhaft sind Leuchteinrichtungen nach vorliegender Erfindung bei denen das Trägerelement eine metallische Trägerfolie, vorzugsweise eine Aluminiumfolie, ist und an der den Dioden abgewandten Seite ein Verbundteil an der metallischen Trägerfolie befestigt ist. Bevorzugt ist ein wabenförmig ausgestaltetes metallisches Verbundteil an der metallischen Trägerfolie befestigt ist.
Bevorzugt sind Leuchteinrichtungen nach vorliegender Erfindung deren Lichterzeugungselement Leuchtdioden (LED) mit einer Leistung von 0,5 Watt und mehr, zweckmässig von 0,5 bis 3 Watt und insbesondere von 0,5 bis 2 Watt, sind.
Über den leitfähigen Bahnen, Flächen bzw. Leitungen kann eine weitere elektrisch isolierende Schicht aufgebracht sein. Diese Schicht kann eine teilflächig oder grossflächig aufgebrachte Lackschicht aus einem Kunststoff oder eine Kunststoffolie sein. Die Lackschicht wird bevorzugt in einem konventionellen Lackierverfahren aufgetragen. Die Lackbeschichtung erfolgt zweckmässig in einem kontinuierlichen Verfahren, durch beispielsweise Aufpinseln, Aufwalzen, Schleudern, Spritzen Tau- chen bzw. Tauchziehbeschichten. Besonders bevorzugte kontinuierliche Be- schichtungsverfahren sind das Banddurchlaufverfahren oder Bandlackierungsver- fahren, auch Coil-Coating-Verfahren genannt. Es ist auch denkbar, dass die isolierende Schicht ebenfalls in einem Druckverfahren, wie Tiefdruck oder Elektrophoto- graphiedruck, aufgetragen wird.
Es ist möglich, das Lichtleitelement zusätzlich zur oder anstelle der metallischen Trägerfolie als Wärmesenke einzusetzen. Das Lichtleitelement stellt in einem solchen Fall eine wärmeleitende, d.h. wärmeschlüssige, Verbindung zum Beleuchtungselement, insbesondere zum Lichterzeugungselement, her. Anstelle einer metallischen Trägerfolie kann in einem solchen Fall auch eine Folie oder ein Laminat aus Kunststoff eingesetzt werden. Auf das Aufbringen einer isolierenden Schicht könnte in diesem Fall verzichtet werden.
Über dem Lichtleitelement kann in Weiterbildung der Erfindung eine Abdeckung angeordnet sein. Diese Abdeckung kann z. B. eine transparente Schutzabdeckung sein. Ferner kann die Abdeckung auch ein Lichtfilter sein. Die Abdeckung kann dem Lichtleitelement anliegen oder, z. B. über Distanzhalter, in Distanz zum Lichtleitelement angeordnet sein.
Die Leuchteinrichtung kann zur Innenbeleuchtung von Gebäuden, bzw. Räumen oder definierten Bereichen innerhalb von Gebäuden verwendet werden. Die Leuchteinrichtung kann auch zur flächendeckenden Aussenbeleuchtung oder eines definierten Bereichs davon eingesetzt werden. Die Leuchteinrichtung findet jedoch bevorzugt Einsatz als Arbeitsplatzleuchten, insbesondere als Bildschirmarbeitsplatzleuchten, zur blendungsfreien Beleuchtung einer definierten, begrenzten Ar- beitsfläche. Ferner findet die erfindungsgemässe Leuchteinrichtung Verwendung im Automobilbau, z. B. zur Innenbeleuchtung oder in Form von Warn- oder Rücklichtern.
Innenleuchten können sein: Stehleuchten, Pendelleuchten, Wandleuchten, Bodenleuchten, Deckenleuchten, Tischleuchten, Einbauleuchten, Aufbauleuchten oder Systemleuchten. Aussenleuchten können sein: Wandleuchten oder Wegleuchten.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer Leuchteinrichtung enthält folgende Schritte: a) Herstellen eines bandförmigen Lichtleitelementes; b) Formen von konkaven Vertiefungen in das Lichtleitelement; c) Anbringen der Lichtquellen der Lichterzeugungselemente in den Vertiefungen.
Diese Verfahrensschritte beziehen sich auf die Basisausführungen (A) und (B).
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Basisausführung (B) sieht folgende Schritte vor: a) Herstellen eines bandförmigen Lichtleitelementes; b) Anbringen von Ausnehmungen im Lichtleitelement für die Lichtquellen; c) Formen von konkaven Vertiefungen im Bereich der Ausnehmungen im Lichtleitelement; d) Anordnen der Lichterzeugungselemente auf einem Trägerelement;
d) Zusammenführen des Lichtleitelements und des mit Lichterzeugungselementen bestückten Trägerelements, wobei die Lichtquellen durch die Ausnehmungen im Lichtleitelement hindurch in die konkaven Vertiefungen geführt werden.
Die Ausnehmungen werden bevorzugt vor der Ausformung der konkaven Vertiefungen ausgeführt. Es versteht sich, dass in Abwandlung des Verfahrens die Aus- nehmungen auch nach Ausformung der Vertiefungen angebracht werden können. Die Ausnehmungen sind bevorzugt in den Vertiefungen zentriert angebracht. Die konkaven Vertiefungen können in einem Tiefzieh- oder Streckziehprozess oder einem kombinierten Verfahren aus dem flächenförmigen Metallblech oder Metallband hergestellt werden. Die Ausnehmungen im Lichtleitelement werden bevorzugt mittels eines Stanzverfahrens angebracht.
Beschichtungen bzw. Beschichtungssysteme, wie Schutzschicht, reflexionserhö- hende Schichten, ggf. eine Reflexionsschicht, werden bevorzugt vor dem Anbringen der Vertiefungen und Ausnehmungen auf das Band- bzw. Blechmaterial aufgebracht.
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Leuchteinrichtung;
Fig. 2a: Draufsicht einer erfindungsgemässen Leuchteinrichtung;
Fig. 2b: perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Leuchteinrichtung;
Fig. 3: einen Schnitt durch den Bereich eines lichtemittierenden Beleuchtungs- elementes auf einem Trägerelement;
Fig. 4: einen Schnitt durch den Bereich eines lichtemittierenden Beleuchtungselementes auf einem Trägerelement mit Verbundteil;
Fig. 5: eine Ansicht von oben auf ein mehrere lichtemittierende Beleuchtungselemente umfassendes flächenförmiges Trägerelement. Figur 1 zeigt eine Ausführungform des Typs B einer erfindungsgemässen Leuchteinrichtung 101. Diese enthält ein flexibles Trägerelement 103, welches mit Leiterbahnen versehen ist, und auf welchem Lichterzeugungsmittel enthalten jeweils ein Lichterzeugungselement 104 und eine diesem zugeordnete Lichtquelle 105. Über dem Trägerelement 103 ist ein Lichtleitelement 102 angeordnet, welches eine Mehrzahl von kalottenförmigen Vertiefungen 106 enthält, wobei in den Vertiefung jeweils die Lichtquelle 105 des Lichterzeugungselementes 104 angeordnet ist. Wenigstens die kalottenförmigen Vertiefungen weisen eine reflektierende Oberfläche auf, welche bewirkt, dass seitlich abgestrahltes Licht zur Hauptemissionsrichtung x hin abgelenkt bzw. reflektiert wird. Die Figuren 2a und 2b zeigen eine erfindungsgemässe Leuchteinrichtung 111 mit einem Lichtleitelement 112, welches in Reihen angeordneten kalottenförmigen Vertiefungen 116 aufweist, in welchen jeweils eine Lichtquelle 115 eines Lichterzeu- gungselementes angeordnet ist. Die Lichterzeugungselemente sind auf einem, Leiterbahnen 118 aufweisenden Trägerelement 113 angeordnet.
Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den Bereich eines lichtemittierenden Beleuchtungselementes auf einem Trägerelement, vorzugsweise einer lichtemittieren- 5 den Diode. Das Beleuchtungselement besteht im wesentlichen aus einer metallischen Trägerfolie 2, vorzugsweise eine Aluminiumfolie, einer isolierenden Schicht 3, die vorzugsweise eine Lackschicht ist, Leiterbahnen 4, Anschlusskontaktflächen 8, 21 , Vorwiderstandsflächen 5, lichtemittierenden Dioden (LED) 1 und einer Stabi- lisierungsbeschichtung 6. Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens 10 wird zunächst auf die Aluminiumfolie 2, die vorzugsweise hart gewalzt ist und eine Dicke von etwa 70 μm besitzt, flächig eine isolierende Lackschicht 3 aufgetragen, die rund 10 μm dick ist.
Auf die Oberfläche der isolierenden Lackschicht 3 werden im Tiefdruckverfahren verschiedene elektrisch leitende Bahnen bzw. Flächen, die vorzugsweise aus Leit-
15 färben bestehen und zur Herstellung der Stromzu- und Stromableitungen 4', der Leiterbahnen 4 zur Stromverteilung in die Fläche der Beleuchtungseinrichtung, der Anschlusskontaktflächen 8, 21 für die lichtemittierenden Dioden 1 sowie der Vorwiderstandsflächen 5 dienen, vorzugsweise mehrschichtig aufgedruckt. Die Stromzu- und Stromableitungen 4\ die Leiterbahnen 4 sowie die Anschlusskontaktflächen 8,
20 21 bestehen besonders bevorzugt aus einer in einem Tiefdruckverfahrensschritt aufgedruckten Silberleitfarbe. Die Vorwiderstandsflächen 5 bestehen vorzugsweise aus einer in einem getrennten Tiefdruckverfahrensschritt aufgedruckten Grafitleit- farbe. Die Vorwiderstandsflächen 5 werden in dem getrennten Tiefdruckverfahrensschritt die entsprechenden Leiterbahnen 4 überlappend erzeugt, so dass gute elekt-
25 rische Verbindungen entstehen.
Anschliessend werden die Anschlüsse 7 der lichtemittierenden Dioden 1 an den Anschlusskontaktflächen 8 der Leiterbahnen 4 befestigt. Zu diesem Zweck werden die Anschlüsse 7 bei einem Bestückvorgang in die richtige Lage in Bezug auf die Anschlusskontaktflächen 8 gebracht und mit der Hilfe eines Leitklebers an diesen 30 befestigt bzw. verklebt, wobei eine gute elektrische Verbindung sowie eine Verbindung einer guten Wärmeleitfähigkeit bewirkt werden. Alternativ können die Anschlüsse 7 der Dioden 1 auch an den Anschlusskontaktflächen 8 verlötet werden.
In der richtigen Lage sitzt das wärmeleitende Körperteil 9 der Dioden 1 , das vorzugsweise aus Kupfer besteht, auf einer darunter befindlichen Anschlusskontaktflä- che 21 auf, so dass in der Richtung des Pfeils 11 eine gute Wärmeableitung vom Körperteil 9 über die Leiterbahn 4 und die Lackschicht 3 zur Aluminiumfolie 2 erfolgt.
Die Anschlusskontaktflächen 8 können auch direkt durch einen Teilbereich der Lei- terbahnen 4 gebildet werden.
Zur Stabilisierung und mechanischen Fixierung der Dioden 1 wird zweckmässiger- weise eine Stabilisierungsbeschichtung 6 auf den Befestigungsbereich der Dioden 1 aufgebracht, wobei dafür Sorge getragen wird, dass die Dioden 1 jeweils nur soweit in das Material der Beschichtung 6 eingebettet werden, dass ihre lichtabge- bende Vorderseite 12 frei liegt. Die Stabilisierungsbeschichtung 6 überdeckt gleichzeitig jeweils auch die Kontakte zwischen den Anschlüssen 7 der Dioden 1 und den entsprechenden Anschlusskontaktflächen 8. Die Aufbringung der stabilisierenden Beschichtung 6 ist besonders vorteilhaft, weil durch sie ein fester Verbund zwischen den Dioden 1 und der Aluminiumfolie 2 hergestellt wird, der gegenüber der an sich flexiblen Aluminiumfolie 2 starr ist.
Dadurch werden Biegeradien, die bei der Handhabung der Beleuchtungseinrichtung durch Verbiegungen entstehen, nicht direkt in die Kontaktstellen, sondern, wie dies durch die Pfeile 13 dargestellt ist, in die Aluminiumfolie 2 eingeleitet. Die Kontaktstellen werden dadurch wesentlich entlastet.
Gemäss der Figur 5 verlaufen zwischen den parallelen Stromzu- und Stromableitungen 41 nebeneinander angeordnet, parallele Zweige, die jeweils mehrere (z.B. vier) Reihenschaltungen aus jeweils einer Vorwiderstandsfläche 5 und einer Diode 1 in Reihe umfassen. Die Vorwiderstandsfläche 5 und die Diode 1 der Reihenschaltungen sind jeweils über eine Leiterbahn 4 miteinander verbunden. Die Rei- henschaltungen eines Zweiges sind untereinander bzw. mit der Stromzu- und Stromableitung 4' ebenfalls über Leiterbahnen 4 verbunden.
Die in Richtung der Stromzu- und Stromableitungen 4' nebeneinander angeordneten Punkte 16 der Leiterbahnen 4 der Zweige, welche jeweils zwischen zwei sich entsprechenden Reihenschaltungen der Zweige liegen, können aus den eingangs erwähnten Gründen bevorzugt durch Potentialausgleichsleitungen 4" miteinander verbunden sein, die parallel zu den Stromzu- und Stromableitungen 4' verlaufen.
Zur Herstellung einer stabilen Beleuchtungseinrichtung, die als Leuchtpaneel gehandhabt werden kann, wird gemäss Figur 4 an der den Dioden 1 abgewandten Seite der Aluminiumfolie 2 ein vorzugsweise wabenförmig ausgestaltetes metallisches Verbundteil 14 befestigt, vorzugsweise verklebt, das zweckmässigerweise aus Aluminium besteht.

Claims

Ansprüche
1. Leuchteinrichtung (101 , 111 ), enthaltend ein Lichtleitelement (102, 112) sowie dem Lichtleitelement (102, 112) zugeordnete Lichterzeugungsmittel, wobei die Lichterzeugungsmittel eine Mehrzahl von Leuchtdioden (LED) als Lichterzeu- gungselemente (104) mit jeweils mindestens einer Lichtquelle (105, 115) umfassen und das Lichtleitelement (102, 112) eine Mehrzahl von konkaven Vertiefungen (106, 116) mit einer reflektierenden Oberfläche aufweist, in welchen jeweils mindestens eine Lichtquelle (105, 115) eines Lichterzeugungselementes (104) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitelement (102, 112) ein Walzprodukt und dabei ein gewalztes Metallband einer Dicke von 0,05 bis 1 ,5 mm enthält oder im wesentlichen aus diesem besteht.
2. Leuchteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Licht- leitelement (102, 112) über einem Trägerelement (103, 113) angeordnet ist, und die Lichterzeugungselemente (104) auf dem Trägerelement (103, 113) aufgebracht sind, und das Lichtleitelement (102, 112) eine Mehrzahl von konkaven Vertiefungen (6, 16) mit Öffnungen aufweist, in welchen jeweils eine Lichtquelle (105, 115) eines Lichterzeugungselementes (104) angeordnet ist.
3. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichterzeugungselemente (104) auf einem flächenförmigen Trägerelement aufgebracht und deren Lichtquellen (105, 115) jeweils in den konkaven Vertiefungen (106, 116) eines ebenfalls flächenförmigen Lichtleitelements (102, 112) angeordnet sind.
4. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitelement ein gewalztes Metallband einer Dicke von 0,1 mm, vorzugsweise 0,3 mm, bis 0,7 mm, enthält oder im wesentlichen aus diesem besteht.
5. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass das Walzprodukt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist.
6. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Vertiefungen eine kreisförmige, ellipsenförmige, oder polygonale Grundfläche aufweisen.
7. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, dass die Geometrie der mit Lichtquellen ausgestatteten, konkaven Vertiefungen der Leuchteinrichtung dergestalt ist, dass die Leuchteinrichtung eine Rundumentblendung aufweist, welche die Vorgaben der Norm DIN 5035 Teil 7 bezüglich der Bildklasse I, vorzugsweise I und Il und insbesondere aller Bildschirmklassen I, Il und III erfüllen.
8. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (103, 113) aus einem ein- oder mehrschichtigen, folienförmigen Material besteht.
9. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (103, 113) Leiterbahnen (118) zur Versorgung der Lichterzeugungselemente (104) mit Strom enthält.
10. Leuchteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen mittels eines Druckverfahrens, insbesondere Tiefdruck oder Digitaldruck, auf das Trägerelement aufgebracht sind.
11. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeich- net, dass das Trägerelement (103, 113) eine Wärme abführende Metallfolie
(2) oder Metallschicht enthält, welche mit einer elektrisch isolierenden Schicht
(3) bedeckt ist, auf weicher Leiterbahnen angeordnet sind.
12. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (103, 113) eine Metallfolie (2) enthält, welche mit einer elektrisch isolierenden Schicht (3) bedeckt ist, auf der jeweils zwischen
Stromzu- und Stromableitungen (41) Reihenschaltungen aus jeweils einem Lichterzeugungselement (1 ) und einer Vorwiderstandsfläche (5) angeordnet sind, und dass jeweils ein Lichterzeugungselement (1 ) und eine Vorwiderstandsfläche (5) einer Reihenschaltung sowie die Reihenschaltungen und die Stromzu- und Stromableitungen (41) über Leiterbahnen (4) miteinander verbunden sind.
13. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (103, 113) eine metallische Trägerfolie (2), vorzugsweise eine Aluminiumfolie, ist und an der den Dioden abgewandten Seite ein Verbundteil (14) an der metallischen Trägerfolie (2) befestigt ist.
14. Leuchteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein wa- benförmig ausgestaltetes metallisches Verbundteil (14) an der metallischen Trägerfolie (2) befestigt ist.
15. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichterzeugungselement (104) Leuchtdioden (LED) mit einer Leistung von 0,5 Watt und mehr, zweckmässig von 0,5 bis 3 Watt und insbesondere von 0,5 bis 2 Watt, sind.
16. Verfahren zur Herstellung einer Leuchteinrichtung (101 , 111 ) nach Anspruch 1 , enthaltend folgende Schritte: a) Herstellen eines bandförmigen Lichtleitelementes (102, 112); b) Formen von konkaven Vertiefungen (106, 116) in das Lichtleitelement
(102, 112); c) Anbringen der Lichtquellen (105, 115) der Lichterzeugungselemente (102, 112) in den Vertiefungen (106, 116) des Lichtleitelements (102, 112).
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet, durch folgende Schritte: a) Herstellen eines bandförmigen Lichtleitelementes (102, 112); b) Anbringen von Ausnehmungen im Lichtleitelement (102, 112) für die Lichtquellen (105, 115); c) Formen von konkaven Vertiefungen (106, 116) im Bereich der Ausnehmungen im Lichtleitelement (102, 112); d) Anordnen der Lichterzeugungselemente (104) auf einem Trägerelement
(103, 113); d) Zusammenführen des Lichtleitelements (102, 112) und des mit den Lichterzeugungselementen (104) bestückten Trägerelements (103, 113), wobei die Lichtquellen (105, 115) durch die Ausnehmungen im Lichtleitelement (102, 112) hindurch in die konkaven Vertiefungen (106, 116) geführt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Vertiefungen in einem Streckziehprozess aus einem flä- chenförmigen Metallblech oder Metallband hergestellt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen im Lichtleitelement (102, 112) mittels eines Stanzverfahrens angebracht werden.
20. Verwendung der Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 für Arbeitsplatzleuchten.
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