WO2010092106A1 - Leuchtmodul und verfahren zum herstellen eines leuchtmoduls - Google Patents

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WO2010092106A1
WO2010092106A1 PCT/EP2010/051692 EP2010051692W WO2010092106A1 WO 2010092106 A1 WO2010092106 A1 WO 2010092106A1 EP 2010051692 W EP2010051692 W EP 2010051692W WO 2010092106 A1 WO2010092106 A1 WO 2010092106A1
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light
potting compound
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led
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Thomas Donauer
Andreas Kampfrath
Steffen Strauss
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components

Definitions

  • the invention relates to a light module with a light strip and a method for producing such a light module.
  • LED modules are known in which an LED tape is inserted in a longitudinally band-shaped U-profile and then completely shed with a transparent potting compound.
  • An LED strip typically has a plurality of light-emitting diodes (LEDs) on its upper side and can be separated at certain intervals (for example every 20 cm) for packaging.
  • LEDs light-emitting diodes
  • Such a potted LED module has the advantage that due to the continuous surface of potting compound in a bend of the light module no cracks between the LEDs and the potting compound, which could lead to the ingress of dirt or moisture.
  • the disadvantage here is that the LED tape is visible and can also be damaged by UV radiation.
  • LED modules are known in which an LED tape is inserted into a band-shaped C-profile and then completely shed with a transparent potting compound. As a result, the light strip is optically protected against UV radiation, but insertion is laborious and not very suitable for long lengths.
  • LED modules are known in which an LED tape is cast, which has mainly radially radiating LEDs.
  • the LEDs protrude with their luminous surface out of the casting compound.
  • cracks between the LEDs and the potting compound can now be created comparatively easily in the case of a bend. It is the object of the present invention to provide a particularly colorfast, reliable and visually appealing LED module.
  • the light module has at least one strip-shaped profile or a profile rail and a light strip arranged in the profile, wherein the light strip has a band-shaped printed circuit board equipped with semiconductor light sources.
  • the circuit board is potted with a translucent potting compound. A luminous surface of the semiconductor light sources is covered by a transparent cover layer.
  • the circuit board can be encapsulated substantially opaque by means of the translucent potting compound, so that details of the circuit board such as electronic components or conductors are no longer clearly visible.
  • the circuit board may be recognizable only in their dimensions.
  • the printed circuit board can however also be cast completely opaque by means of the translucent potting compound.
  • the opacity of the material of the potting compound is higher than that of the material of the paving layer.
  • the property of the cover layer as transparent also comprises a property as being substantially transparent, in which case a weakening of an intensity of a light beam passing through the cover layer is negligible, in particular in comparison with a weakening when passing through the sealing compound.
  • An opacity level can be adjusted, for example, by adding at least one filler and / or a type and / or density of the filler.
  • a base material of the potting compound and the cover layer may be the same, for. Silicone. This base material can also be used for producing the profile rails.
  • the potting compound may advantageously be white. This allows a color-neutral reflection of light scattered thereon. This can be advantageous in particular in optical systems (for example for the backlighting of diffuse display panels). Also, a black potting compound may be preferred, especially if a light output is to be strictly limited to the semiconductor light sources. However, other colors are possible, for. B. from the RGB color space.
  • the cover layer to increase the Auskoppeleffizienz a function of an optical element, for. B, a lens take over.
  • it may, for example, be concave or convex on its free surface.
  • the topcoat can be applied by any suitable method, advantageously as a dispersion, e.g. B. by means of a Vergusses.
  • the cover layer can be designed to be color-selective, in particular have at least one color-selective filler, in particular a phosphor, z. B. as so-called. "Remote Phosphor".
  • a color-selective covering layer may in particular be used as a color-selectively absorbing or be designed phosphorous or fluorescent cover layer.
  • the cover layer can be used specifically for producing a specific color shade, in particular by at least partially absorbing or converting a light passing through it with respect to the corresponding color (s).
  • 'color-selective' can be considered as 'color-changing' for at least some wavelengths, by at least partially absorbing certain wavelengths and / or by amplifying certain wavelengths.
  • the color-selective absorption can be used particularly advantageously in combination with multicolor and / or white LEDs.
  • the color-selective fluorescence can be used particularly advantageously in combination with blue LEDs or UV LEDs, in particular for achieving a conversion effect.
  • the light module can be advantageously configured as a flexible light module for easy installation.
  • the profile, the potting compound, the printed circuit board and the cover layer are made flexible.
  • the profile, the potting compound and the cover layer can advantageously be made of silicone.
  • the circuit board can advantageously be glued with its non-equipped bottom or back with the profile, z. B. by means of - in particular view-dense - adhesive tape, z. B. double adhesive tapes.
  • the at least one semiconductor light source may comprise at least one diode laser, but advantageously at least one light emitting diode.
  • the LED can be monochrome or multicolor, z. B. white, radiate. In the presence of several
  • LEDs can be z. B. same color (monochrome or multi-colored) and / or different colors shine.
  • an LED module may have a plurality of LED chips ('LED cluster'), which together can give a white mixed light, z. B. in 'cold white' or 'warm white'.
  • the LED cluster preferably comprises LED chips that shine in the primary colors red (R), green (G) and blue (B).
  • RGB red
  • G green
  • B blue
  • one or more amber LEDs 'amber' (A) and / or white LEDs (W) may also be present to produce a warm white hue.
  • these can also be controlled so that the LED module radiates in a tunable RGB color range.
  • Yellow light can also be used with phosphor LED chips, e.g. B. in surface mounting technology, eg. B. in so-called. Chip-level conversion technique. Other methods can also be used, such as a red / green combination using the conversion technique. Of course, a "classic" volume conversion is possible.
  • An LED module can also have several white single chips, which can achieve a simple scalability of the luminous flux.
  • the individual LEDs and / or the modules can be equipped with suitable optics for beam guidance, z. B. Fresnel lenses, collimators, and so on. Instead of or in addition to inorganic light emitting diodes, z. B. based on InGaN or AlInGaP, organic LEDs (O-LEDs) are generally used.
  • the semiconductor light sources may advantageously be arranged so that their main emission direction points upward (out of the profile) in order to minimize the path lengths in the cover layer.
  • the LEDs may be so-called top LEDs, the emission direction of which is directed upward with respect to an underside bearing surface, in which case the top LEDs may rest with their bearing surface, in particular on a bottom of the profile.
  • the LEDs may also be, for example, so-called side LEDs, the emission direction of which is directed to one side with respect to an underside bearing surface, wherein the side LEDs can then rest with their bearing surface, in particular on a side wall of the profile.
  • the side LEDs can therefore be rotated with respect to their horizontal alignment by 90 ° attached to the profile, z. B. glued to it, and then shed analogous to the top LEDs.
  • the semiconductor light source with the potting compound may be potted substantially up to a surface having the respective luminous surface.
  • the body of the semiconductor light source (s) can be hidden in an opaque manner, and the semiconductor light source (s) can be artificially emphasized even in an designed state while their surroundings recede.
  • the potting compound and / or the cover layer may comprise a thermally conductive filler, for. B. AlN or Al 2 O 3 .
  • the potting compound and / or the cover layer may have an electrically conductive filler.
  • the casting compound and / or the cover layer can advantageously have a flame-retardant filler.
  • the potting compound and / or the cover layer can advantageously have a sulfur and / or air-binding filler.
  • a filler may have one or more of the stated properties.
  • the potting compound and / or the cover layer comprises silicone as the base material, since SiIi kon comparatively resistant to aging, easy to handle, flexible or elastic ausgestaltbar and inexpensive.
  • the profile may have as a base material silicone, namely transparent or colored or opaque.
  • the lighting module at least one
  • the light strip or its circuit board at the at least one NEN separation point in each case has at least one electrical connection element which is prepared by a separation at the separation point for electrical connection or preparable.
  • the light module is advantageously separable at the separation points of the light strip; the separation points or dividing lines of light module and light strip thus coincide.
  • the printed circuit board can be equipped with suitable sleeves, cables and / or jumpers, etc., in order to facilitate contacting after a separation.
  • the circuit board can alternatively or additionally be fitted with plugs and / or sockets, which by the separation, z. B. cutting, the light module can be exposed and contacted. This has the advantage that the circuit board does not need to be exposed and a tightness of the light module is given undiminished.
  • the light module can advantageously have one or more predetermined breaking points at a separation point, for. B. a perforated breaking point.
  • the lighting module may comprise at least one potted power-conducting line laid in the profile (eg at least one wire, at least one cable, in particular a cable with an average of approximately AWG24, etc.), preferably two current-carrying lines. Due to the much higher conductor cross-section compared to printed circuit boards applied on the printed circuit board, the relevant for a maximum tape length current-carrying capacity can greatly increase or greatly reduce the voltage drop and thus increase the tape length by a multiple. For particularly simple contacting, it may be advantageous if the at least one current-carrying line can be contacted through the profile, for. B. by the use of insulation displacement terminals or piercing contacts. By this type of contacting a tightness of the light module due to a closure of the contacts by the profile and / or the potting remain maintained.
  • at least one potted power-conducting line laid in the profile eg at least one wire, at least one cable, in particular a cable with an average of approximately AWG24, etc.
  • the potting compound can be at least in the region of the separation point of the light strip be solvable. It may be present between the light strip and the potting or no or only a slight liability. As a result, the potting compound can be easily removed, and connection points or connection elements on the light strip are easily accessible.
  • the circuit board can be selectively pretreated at the desired locations, eg. B. by means of Verlegens with a poorly adhering to the potting compound or a plasma treatment.
  • connection possibilities can result, for example:
  • a plug is attached with material displacement of the potting compound (and possibly the section of the cover layer applied to it). This method has the advantage of a Sealing of the plug by the pressure applied thereto potting compound.
  • a plug can be placed by means of contacting in a "cavity".
  • the separation mark of the light band between unit sections is covered by the encapsulation, it may be advantageous to ensure easy separability, if the light module has at least one mark for marking a separation point.
  • the marking can be realized, for example, in the following ways:
  • To stick particles e.g. As dust particles on the light module, in particular on a possibly sticky cover layer, to prevent the light module can be advantageously surface treated, in particular plasma treated or UV irradiated, be.
  • a plasma treatment can, for. B. by means of O2, silicate or parylene be performed.
  • the method is used to produce such a light module, wherein the potting compound is cast in at least the following two steps: Pouring on the printed circuit board located electronic components (transistors, resistors, etc.) by means of the potting compound; and final casting by means of the potting compound.
  • the first step therefore, the critical for a formation of bubbles sharp-edged or leaking electronic components are locally encapsulated. A possible blistering is thereby prevented.
  • the following potting is applied to the already straightened by the first potting step surface, with no significant blistering occurs.
  • the bubbles covered by the potting compound applied in the second potting step are then hidden to a viewer.
  • Bubbles can also be further suppressed by adhering the electronic components to the circuit board to avoid voids under the components.
  • a blistering can also be prevented by a vacuum casting, resulting in a simpler potting at higher equipment cost.
  • the LED module can be produced by way of example by means of the following steps:
  • the light strip can be cut to size, and at the end regions suitable components for preparing a contact are attached (eg, sleeves, cables, jumpers, etc., which can be contacted, for example, by insulation displacement or Piercingterne).
  • suitable components for preparing a contact eg, sleeves, cables, jumpers, etc., which can be contacted, for example, by insulation displacement or Piercingterne.
  • the circuit board can be connected to a possible separation point with z. B. plugs and / or sockets are fitted, which can be exposed and contacted by a separation process.
  • power supply lines can be inserted into the rail.
  • the board can be prepared for reduced adhesion of the potting compound at a separation area.
  • This potting may for example be carried out in two steps as described above or as a vacuum casting.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in front view of a conventional LED module; shows a cross-sectional view in front view of another conventional LED module;
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in front view of yet another conventional LED module
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in front view of an inventive LED module according to a first embodiment
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in front view of an inventive LED module according to a second embodiment
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in front view of an inventive LED module according to a third embodiment
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in front view of an inventive LED module with contact elements of a first embodiment
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in frontal view an inventive LED module with contact elements of a second embodiment in the unseparated state
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in frontal view of an inventive LED module with contact elements of the second embodiment in the separated state
  • FIG. 11 shows in plan view of an inventive LED module, which is contacted by means of a plug according to a first method; 11 shows in plan view an inventive LED module, which is contacted by means of a plug according to a second method.
  • the conventional LED module 1 shows a cross-sectional view in frontal view of a conventional LED module 1.
  • the conventional LED module 1 has a U-shaped profile or a rail 2 with an upwardly open side.
  • an LED strip 3 is arranged, which has a flexible, band-shaped printed circuit board ("Flexband") 4, which is equipped on a top or front side 5 with light emitting diodes 6, of which only one light emitting diode 6 is shown here.
  • the profile 2 is completely potted with a transparent potting compound 7. This means that the LED strip 3 is completely embedded in the potting compound 7.
  • an upper side 8 of the LED 6 is covered with the potting compound 7, the upper side 8 having the luminous area of the light-emitting diode 6.
  • This embodiment of the LED module 1 has the advantage that it has a protective coating by the potting compound 7, z. B. to achieve certain IP protection classes, which shows no surface cracks even under a bend of the LED tape 1.
  • it is disadvantageous here that radiation reflected back from the surface of the potting compound or radiation incident from the outside into the LED strip 1 can pass through the transparent potting compound 7 and can be radiated outwards again in a color-distorted manner.
  • a transparent potting compound is comparatively permeable to UV radiation, which can damage electronic components located on the printed circuit board 4 (not shown).
  • the LED strip 3 is typically offered as a quasi-endless LED strip 3 and may be in predetermined
  • FIG. 2 shows, in an illustration analogous to FIG. 1, a further embodiment of a conventional LED module 10, in which the LED strip 3 is accommodated in a C-shaped profile 11.
  • the LED strip 3 is now comparatively narrow, but still arranged with sufficient distance for introducing the potting compound 7 in the profile 11.
  • the LED strip 3 can not be used from above, but must be inserted into the profile 11. This is comparatively expensive.
  • the potting compound 7 extends beyond the provided with the luminous surface top 8 of the top LED. 6
  • FIG. 3 shows another conventional LED module 20 in an illustration analogous to FIG. 1 and FIG. 2.
  • a so-called radial LED 21 is now mounted on the printed circuit board 4 their light radiates mainly radially, d. at an angle to the upwardly directed z-axis. More specifically, the radiation emerges mainly radially from a hemispherical portion 22 of the LED 21.
  • the LED 21 is now no longer potted with its surface emitting the light to the outside, but looks out of a potting compound 23 so that a radial light emission is not or only slightly hindered.
  • This LED module 20 has the disadvantage that in a bending due to the surface tensions occurring cracks between the LED 21 and the potting compound 23 may occur, which can reduce protection or protection, in particular IP protection or nullify.
  • FIG. 4 shows a flexible LED module 40 according to the invention, which has a C-shaped, flexible silicone profile (or profile rail) 41, at the bottom 42 of which a flexible LED strip 43 is fastened by means of a double-sided adhesive tape (not shown) ,
  • the LED strip 43 has a flexible, ribbon-shaped printed circuit board 44 and on top of a 45 mounted white top LEDs 46 on.
  • a potting compound 47 of silicone pours the LED strip 43 up to its upper side 48, which is not covered by the potting compound 47.
  • a cover layer 49 of transparent silicone is applied to the light emitting diode (s) 46 and the surface of the potting compound 47.
  • the cover layer 49 is curved on its upper side so that it can guide light emerging from the light-emitting diode 46 and serves as a lens-like primary optic to increase the light coupling-out efficiency. While the potting compound 47 is colored, here: white, and thus is opaque even at low thicknesses, the cover layer 49 is transparent. The profile 41 can be opaque or transparent. Firstly, by means of a white potting compound 47, light reflected by the cover layer 49 onto the potting compound 47 can be scattered back diffusely, which suppresses unwanted light reflections and / or color shifts of the reflected light. The colored potting compound 47 can also be highly UV-tight.
  • the white potting compound 47 may be opaque, or the profile 41 may be transparent or transparent, whereby the printed circuit board 44 may be protected against view from below by an opaque adhesive tape which contains the LED tape 43 firmly connected to the bottom 42 of the profile 41.
  • the potting compound 47 and / or the cover layer 49 may be equipped with a filler, which increases a thermal conductivity, thereby heat removal from the LEDs 46 and thus their life can be improved.
  • a filler which improves the electrical conductivity.
  • an air and / or sulfur-binding filler can also be used.
  • a flame retardant filler can also be used to reduce the risk of fire.
  • a filler may also have several of these properties.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of an LED module 50 which, unlike the LED module 40 from FIG. 4, receives in a profile 51 an LED strip 52 which uses side LEDs 53. So that the side LEDs 53 can continue to radiate upward out of the profile opening, the underside of the printed circuit board 44 is now arranged on a side wall 54 of the profile and thus rotated by 90 ° in comparison to the embodiment of FIG. In the embodiment shown, the side LED 53 is potted up to an upper edge with the potting compound 47. The remaining space in the profile 51 above the side LED 53 has been filled with the transparent covering layer 49, wherein the free surface of the covering layer 49 now has no curvature and thus no or only a low focusing ability.
  • FIG. 6 shows a further exemplary LED module 60.
  • two cables 61 having a cross section according to AWG24 have now been introduced in the potting compound 47, namely on both sides to the LED 46.
  • These cables 61 serve In the case of a separable LED strip 43, which is subdivided into successive unit sections, these unit sections are electrically connected in parallel and in each case connected between the two cables 61.
  • For the electrical connection of two LED modules 60 or two separate sections of such an LED module 60 only the cables 61 of the two LED modules 60 or the sections need to be electrically connected to each other. This can advantageously be done so that contacts (o.
  • Fig. Are passed from the outside through the profile 41 to the cables 61, as indicated by the arrow P, z. B. piercing contacts or insulation displacement terminals. If the profile 41 is made of a silicone or a similar material, the profile 41 lies behind Performing the contacts due to the material displacement and a resulting spring back sealing to the contacts, so that an IP protection class can be maintained.
  • FIG. 7 shows an LED module 70 with a further type of electrical contacting after a separation along a separation point or separation line T.
  • a socket 71 is exposed completely or up to a thin volume of material. Such a volume of material can be easily removed by hand.
  • An exposed socket 71 can then be easily contacted by inserting a plug (not shown) into an associated plug receptacle 72 of the socket 71. So that the plug receptacle 72 does not fill with potting compound 47 during potting, it has been previously covered by a cover 73, e.g. B. with a membrane such as a wax or a film. This cover 73 can also be easily removed.
  • Such a contacting has the advantage that a comparatively complex connection structure can be imaged and the plug / socket system can be operated without difficulty. Furthermore, the severed part of the luminous band with the bush 71 remains concealed by the potting compound 47 or the cover layer 49 without impairing the protective function.
  • a light strip 43 can be equipped at each end of a unit section with such a socket 71, wherein after a separation, the two opposite sockets 71 can be exposed and connected by means of a two-sided plug.
  • FIG. 8 shows another LED module 80 according to the invention, in which a contact pin 81 mounted on the printed circuit board 44 is now mounted on both sides of a dividing line T so that it passes through the potting compound 47 and through the covering layer 49 and out of the covering layer 49 protrudes.
  • a separation of an LED module 80 along the dividing line T thus protrude on both sides of the dividing line T contact Pins 81 from the respective module parts and can be connected accordingly.
  • a protective cap 82 which is easily detachable from the contact pin 81.
  • FIG. 9 shows such an LED module 80, which is split into two parts 80a, 80b, in which the two contact pins 81 lying opposite one another with respect to the separation point T are connected via an electrical line 82.
  • FIG. 10 shows in plan view a further contacting possibility of an LED module 100 or a part thereof.
  • the potting compound 47 can be easily detached from the LED strip 43, at least in the region of the parting line T, namely here from an unpopulated part of the printed circuit board 44. After a separation, the potting compound 47 (possibly also the profile and the cover layer) can thus pass through Placing a plug 101 are displaced.
  • the printed circuit board 44 is correspondingly occupied at a separation point T with contacts which match the selected plug 101.
  • such a contacting has the advantage that the potting compound 47 still slightly presses on the plug 101 and thus better seals it.
  • FIG. 11 shows a side view of a further contacting possibility of an LED module 110, in which a plug 111 is now inserted into a recess (or "cavity") 112 in the potting compound.
  • the recess 112 can be produced for example by means of a bending of the potting compound of the circuit board 44.

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Abstract

Leuchtmodul (40), insbesondere flexibles Leuchtmodul, aufweisend mindestens ein Profil (41) und ein in dem Profil (41) angeordnetes Leuchtband (43), wobei das Leuchtband (43) eine mit Halbleiterlichtquellen (46), insbesondere Leuchtdioden, bestückte Leiterplatte (44) aufweist, wobei die Leiterplatte (44) mit einer Vergussmasse (47) blickdicht vergossen ist und wobei eine Leuchtfläche der Halbleiterlichtquellen (46) von einer transparenten Deckschicht (49) überdeckt ist.

Description

Beschreibung
Leuchtmodul und Verfahren zum Herstellen eines Leuchtmoduls
Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul mit einem Leuchtband und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Leuchtmoduls.
Bisher sind LED-Module bekannt, bei denen ein LED-Band in ein in Längsrichtung bandförmiges U-Profil eingelegt und dann mit einer transparenten Vergussmasse vollständig vergossen wird. Ein LED-Band weist typischerweise auf seiner Oberseite mehrere Leuchtdioden (LEDs) auf und kann in bestimmten Abständen (z. B. alle 20 cm) zur Konfektionierung aufgetrennt werden. Bei diesen bekannten LED-Modulen sind auch die Leuchtflächen der Leuchtdioden mit der Vergussmasse bedeckt. Ein so vergossenes LED-Modul weist den Vorteil auf, dass aufgrund der durchgängigen Oberfläche aus Vergussmasse bei einer Biegung des Leuchtmoduls keine Risse zwischen den Leuchtdioden und der Vergussmasse entstehen, welche zu einem Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit führen könnten. Nachteilig dabei ist, dass das LED-Band sichtbar ist und auch durch UV- Strahlung geschädigt werden kann.
Ferner sind LED-Module bekannt, bei denen ein LED-Band in ein bandförmiges C-Profil eingelegt wird und dann mit einer transparenten Vergussmasse vollständig vergossen wird. Dadurch ist das Leuchtband optisch und vor UV-Strahlung geschützt, jedoch ist ein Einführen aufwändig und für große Längen wenig geeignet.
Ferner sind LED-Module bekannt, bei denen ein LED-Band vergossen ist, welches hauptsächlich radial abstrahlende LEDs aufweist. Um die Absorption der LED-Strahlung in einer Vergussmasse zu verhindern, ragen die LEDs mit ihrer Leuchtflä- che aus der Vergussmasse heraus. Jedoch können nun bei einer Biegung vergleichsweise einfach Risse zwischen den LEDs und der Vergussmasse entstehen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders farbechtes, zuverlässiges und optisch ansprechendes LED-Modul bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Leuchtmoduls und mittels eines Verfahrens zum Herstellen eines Leuchtmoduls gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Das Leuchtmodul weist mindestens ein bandförmiges Profil bzw. eine Profilschiene und ein in dem Profil angeordnetes Leuchtband auf, wobei das Leuchtband eine mit Halbleiterlichtquel- len bestückte, bandförmige Leiterplatte aufweist. Die Leiterplatte ist mit einer transluzenten Vergussmasse vergossen. Eine Leuchtfläche der Halbleiterlichtquellen ist von einer transparenten Deckschicht überdeckt. Dieses Leuchtmodul weist den Vorteil auf, dass durch die Vergussmasse die Leiterplatte mit ihren darauf bestückten elektronischen Bauelementen vor
UV-Strahlung geschützt ist und zudem nicht mehr sichtbar ist. Die Transluzenz kann auch kleine Blasen überdecken, welche gestalterisch als "unschön" empfunden werden. Durch die transparente Deckschicht kann ferner ein Schutz gegen eine Rissbildung bei Biegung des Leuchtmoduls bei gleichzeitig weitgehend verlustfreier Lichtdurchlässigkeit und sogar einer Erhöhung der Auskoppeleffizienz erreicht werden. Auch lässt sich ein weiterer Schutz vor UV-Strahlung erreichen. Vorteilhafterweise kann die Leiterplatte mittels der transluzenten Vergussmasse im Wesentlichen blickdicht vergossen sein, so dass Einzelheiten der Leiterplatte wie elektronische Bauelemente oder Leiterbahnen nicht mehr klar erkennbar sind. Gegebenenfalls mag die Leiterplatte nur noch in ihren Ausmaßen erkennbar sein. Die Leiterplatte kann mittels der transluzen- ten Vergussmasse aber auch vollständig blickdicht vergossen sein . Allgemein gilt, dass die Opazität des Materials der Vergussmasse höher ist als diejenige des Materials der Deckschicht. Die Eigenschaft der Deckschicht als transparent umfasst auch eine Eigenschaft als im Wesentlichen transparent, wobei dann eine Abschwächung einer Intensität eines durch die Deckschicht hindurchlaufenden Lichtstrahls vernachlässigbar ist, insbesondere im Vergleich zu einer Abschwächung bei Durchlaufen der Vergussmasse. Ein Opazitätsgrad kann beispielsweise durch ein Hinzufügen mindestens eines Füllstoffs und / oder einer Art und / oder Dichte des Füllstoffs eingestellt werden. Dabei kann ein Grundmaterial der Vergussmasse und der Deckschicht gleich sein, z. B. Silikon. Dieses Grundmaterial kann auch zur Herstellung der Profilschienen verwendet werden .
Die Vergussmasse kann vorteilhafterweise weiß sein. Dies ermöglicht eine farbneutrale Reflexion von darauf gestreutem Licht. Dies kann insbesondere in optischen Systemen (z. B. zur Hinterleuchtung von diffusen Anzeigetafeln) vorteilhaft sein. Auch kann eine schwarze Vergussmasse bevorzugt sein, insbesondere wenn eine Lichtabgabe streng auf die Halbleiterlichtquellen beschränkt werden soll. Jedoch sind auch andere Farben möglich, z. B. aus dem RGB-Farbraum.
Vorteilhafterweise kann die Deckschicht zur Erhöhung der Auskoppeleffizienz eine Funktion eines optischen Elements, z. B, einer Linse, übernehmen. Dazu kann sie beispielsweise an ihrer freien Oberfläche konkav oder konvex geformt sein. Die Deckschicht kann mittels jeglicher geeigneter Methode aufge- bracht werden, vorteilhafterweise als Dispersion, z. B. mittels eins Vergusses.
Vorteilhafterweise kann die Deckschicht farbselektiv ausgestaltet sein, insbesondere mindestens einen farbselektiven Füllstoff aufweisen, insbesondere einen Leuchtstoff, z. B. als sog. "Remote Phosphor". Eine farbselektive Deckschicht kann insbesondere als eine farbselektiv absorbierende oder phosphorisierende bzw. fluoreszierende Deckschicht ausgestaltet sein. Dadurch kann die Deckschicht gezielt zur Erzeugung eines bestimmten Farbtons eingesetzt werden, insbesondere indem ein durch sie hindurchlaufendes Licht bezüglich der ent- sprechenden Farbe (n) zumindest teilweise absorbiert oder konvertiert wird. In anderen Worten kann 'farbselektiv' zumindest für einige Wellenlängen als ' farbändernd' angesehen werden, und zwar durch zumindest teilweise Absorption bestimmter Wellenlängen und / oder durch Verstärkung bestimmter Wellen- längen. Die farbselektive Absorption kann insbesondere vorteilhaft in Kombination mit mehrfarbigen und / oder weißen LEDs verwendet werden. Die farbselektive Fluoreszenz kann insbesondere vorteilhaft in Kombination mit blauen LEDs oder UV-LEDs eingesetzt werden, insbesondere zum Erreichen eines Konversionseffekts.
Das Leuchtmodul kann zur einfachen Verlegung vorteilhafterweise als flexibles Leuchtmodul ausgestaltet sein. Dazu sind das Profil, die Vergussmasse, die Leiterplatte und die Deck- schicht flexibel ausgeführt. Das Profil, die Vergussmasse und die Deckschicht können dazu vorteilhafterweise aus Silikon gefertigt sein. Die Leiterplatte kann vorteilhafterweise mit ihrer nichtbestückten Unterseite bzw. Rückseite mit dem Profil verklebt sein, z. B. mittels eines - insbesondere blick- dichten - Klebebands, z. B. Doppelklebebands.
Die mindestens eine Halbleiterlichtquelle kann mindestens einen Diodenlaser aufweisen, vorteilhafterweise jedoch mindestens eine Leuchtdiode. Die Leuchtdiode kann einfarbig oder mehrfarbig, z. B. weiß, abstrahlen. Bei Vorliegen mehrerer
Leuchtdioden können diese z. B. gleichfarbig (einfarbig oder mehrfarbig) und / oder verschiedenfarbig leuchten. So mag ein LED-Modul mehrere LED-Chips ( ' LED-Cluster ' ) aufweisen, welche zusammen ein weißes Mischlicht ergeben können, z. B. in 'kaltweiß' oder 'warmweiß'. Zur Erzeugung eines weißen Mischlichts umfasst das LED-Cluster bevorzugt LED-Chips, die in den Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) leuchten. Da- bei können einzelne oder mehrere Farben auch von mehreren LEDs gleichzeitig erzeugt werden; so sind Kombinationen RGB, RRGB, RGGB, RGBB, RGGBB usw. möglich. Jedoch ist die Farbkombination nicht auf R, G und B beschränkt. Zur Erzeugung eines warmweißen Farbtons können beispielsweise auch eine oder mehrere bernsteinfarbige LEDs 'amber' (A) und / oder weiße LEDs (W) vorhanden sein. Bei LEDs mit unterschiedlichen Farben können diese auch so angesteuert werden, dass das LED-Modul in einem durchstimmbaren RGB-Farbbereich abstrahlt. Zur Er- zeugung eines weißen Lichts aus einer Mischung von blauem
Licht mit gelbem Licht können auch mit Leuchtstoff versehene LED-Chips verwendet werden, z. B. in Oberflächenmontagetech- nik, z. B. in sog. Chip-Level-Konversionstechnik. Es können auch andere Methoden verwendet werden, wie eine rot/grün- Kombination mittels der Konversionstechnik. Selbstverständlich ist auch eine "klassische" Volumenkonversion möglich. Ein LED-Modul kann auch mehrere weiße Einzel-Chips aufweisen, wodurch sich eine einfache Skalierbarkeit des Lichtstroms erreichen lässt. Die Einzel-LEDs und / oder die Module können mit geeigneten Optiken zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. Fresnel-Linsen, Kollimatoren, und so weiter. Statt oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (O- LEDs) einsetzbar.
Die Halbleiterlichtquellen können zur Minimierung der Pfadlängen in der Deckschicht vorteilhafterweise so angeordnet sein, dass ihre Hauptabstrahlrichtung nach oben (aus dem Profil heraus) weist. Die LEDs können dabei sog. Top-LEDs sein, deren Abstrahlrichtung bezüglich einer unterseitigen Auflagefläche nach oben gerichtet ist, wobei dann die Top-LEDs mit ihrer Auflagefläche insbesondere auf einem Boden des Profils aufliegen können. Die LEDs können aber beispielsweise auch sog. Side-LEDs sein, deren Abstrahlrichtung bezüglich einer unterseitigen Auflagefläche zu einer Seite gerichtet ist, wobei die Side-LEDs dann mit ihrer Auflagefläche insbesondere auf einer Seitenwand des Profils aufliegen können. Die Side- LEDs können also bezüglich ihrer waagerechten Ausrichtung um 90° gedreht an dem Profil befestigt, z. B. damit verklebt, sein und dann analog zu den Top-LEDs vergossen sein.
Vorteilhafterweise kann die Halbleiterlichtquelle mit der Vergussmasse im Wesentlichen bis zu einer die jeweilige Leuchtfläche aufweisenden Oberfläche blickdicht vergossen sein. Dadurch kann der Körper der Halbleiterlichtquelle (n) blickdicht versteckt werden, und die Halbleiterlichtquelle (n) können auch in einem ausgestalteten Zustand gestalterisch hervorgehoben werden, während ihre Umgebung zurücktritt.
Zur Wärmeabfuhr von dem Leuchtband, insbesondere den Lichtquellen, und folgender Wärmespreizung kann die Vergussmasse und / oder die Deckschicht einen thermisch leitenden Füllstoff aufweisen, z. B. AlN oder AI2O3. Zur Vermeidung von Schäden durch eine elektrostatische Entladung kann die Vergussmasse und / oder die Deckschicht einen elektrisch leitenden Füllstoff aufweisen. Zur Brandvermeidung kann die Ver- gussmasse und / oder die Deckschicht vorteilhafterweise einen flammhemmenden Füllstoff aufweisen. Zur Vermeidung oder zumindest Unterdrückung einer Materialalterung kann die Vergussmasse und / oder die Deckschicht vorteilhafterweise einen Schwefel und / oder Luft bindenden Füllstoff aufweisen. Ein Füllstoff kann eine oder mehrere der genannten Eigenschaften aufweisen .
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Vergussmasse und / oder die Deckschicht Silikon als Grundmaterial aufweist, da SiIi- kon vergleichsweise alterungsbeständig, einfach handhabbar, flexibel bzw. elastisch ausgestaltbar und preiswert ist. Auch mag das Profil als Grundmaterial Silikon aufweisen, und zwar transparent oder farbig bzw. blickdicht.
Vorteilhafterweise kann das Leuchtmodul mindestens eine
Trennstelle zum Auftrennen des Leuchtmoduls aufweisen, wobei das Leuchtband bzw. dessen Leiterplatte an der mindestens ei- nen Trennstelle jeweils mindestens ein elektrisches Verbindungselement aufweist, welches durch ein Trennen an der Trennstelle zur elektrischen Verbindung vorbereitet oder vorbereitbar ist. Das Leuchtmodul ist vorteilhafterweise an den Trennstellen des Leuchtbands trennbar; die Trennstellen oder Trennlinien von Leuchtmodul und Leuchtband fallen somit zusammen .
An den Kontaktstellen (wie den Trennstellen) kann die Leiter- platte mit geeigneten Hülsen, Kabeln und / oder Jumpern usw. bestückt sein, um ein Kontaktieren nach einem Trennen zu erleichtern .
Die Leiterplatte kann alternativ oder zusätzlich mit Steckern und / oder Buchsen bestückt werden, welche durch das Auftrenne, z. B. Schneiden, des Leuchtmoduls freigelegt werden und kontaktiert werden können. Dies weist den Vorteil auf, dass die Leiterplatte nicht freigelegt zu werden braucht und eine Dichtigkeit des Leuchtmoduls unvermindert gegeben ist.
Zur Erleichterung des Trennvorgangs kann das Leuchtmodul an einer Trennstelle vorteilhafterweise eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen, z. B. eine perforierte Sollbruchstelle.
Vorteilhafterweise kann das Leuchtmodul mindestens eine in dem Profil verlegte, vergossene Stromführungsleitung (z. B. mindestens einen Draht, mindestens ein Kabel, insbesondere ein Kabel mit einem Durchschnitt von etwa AWG24 usw.) aufwei- sen, vorzugsweise zwei Stromführungsleitungen. Aufgrund des weitaus höheren Leitungsquerschnitts im Vergleich zu auf der Leiterplatte aufgebrachten Leiterbahnen lässt sich die für eine maximale Bandlänge maßgebliche Stromtragfähigkeit stark erhöhen bzw. der Spannungsabfall stark vermindern und sich so die Bandlänge um ein Vielfaches vergrößern. Zur besonders einfachen Kontaktierung kann es vorteilhaft sein, wenn die mindestens eine Stromführungsleitung durch das Profil hindurch kontaktierbar ist, z. B. mittels der Verwendung von Schneidklemmen oder Piercingkontakten . Durch diese Art von Kontaktierung kann eine Dichtigkeit des Leuchtmoduls aufgrund eines Umschlusses der Kontakte durch das Profil und / oder den Verguss aufrechterhalten bleiben.
Zur einfachen Kontaktierung an einer Endfläche, z. B. einer Trennstelle, kann die Vergussmasse zumindest im Bereich der Trennstelle von dem Leuchtband lösbar sein. Dabei mag zwischen dem Leuchtband und der Vergussmasse keine oder eine nur geringe Haftung vorliegen. Dadurch kann die Vergussmasse leicht entfernt werden, und Anschlussstellen oder Anschluss- elemente auf dem Leuchtband sind leicht erreichbar. Zur Realisierung der schlechten oder fehlenden Haftung kann die Leiterplatte an den gewünschten Stellen selektiv vorbehandelt werden, z. B. mittels Belegens mit einem mit der Vergussmasse schlecht haftenden Lack oder einer Plasmabehandlung.
Allgemein, aber vorteilhafterweise unter Nutzung der geringen oder fehlenden Haftung der Vergussmasse an einem Trennbereich, können sich beispielsweise folgenden Anschlussmöglichkeiten ergeben:
a) Die Vergussmasse (und ggf. der darauf aufgebrachte Abschnitt der Deckschicht) wird von der Leiterplatte abisoliert, und auf den abisolierten Teil der Leiterplatte wird ein Stecker aufgesteckt. Diese Methode weist den Vorteil ei- nes sicheren Sitzes des Steckers auf. Durch den Aufsatz des
Steckers können die freigelegten Kontakte und die Leiterplatte geschützt werden.
b) Ein Stecker wird unter Materialverdrängung der Vergussmas- se (und ggf. des darauf aufgebrachten Abschnitts der Deckschicht) aufgesteckt. Diese Methode weist den Vorteil einer Abdichtung des Steckers durch die daran unter Druck anliegende Vergussmasse auf.
c) Auch kann ein Stecker mittels Kontaktierens in einem "Hohlraum" aufgesetzt werden.
Da die Trennmarkierung des Leuchtbands zwischen Einheitsabschnitten durch den Verguss verdeckt wird, kann es zur Sicherstellung einer einfachen Trennbarkeit vorteilhaft sein, wenn das Leuchtmodul mindestens eine Markierung zum Markieren einer Trennstelle aufweist. Die Markierung kann beispielsweise auf die folgenden Arten realisiert werden:
Aufdruck oder Lasermarkierung an der Trennstelle;
Vorsehen eines transparenten Profils und einer farbigen Vergussmasse, wodurch eine Trennstelle auf der Rückseite einer nicht vergossenen, sondern auf dem Profil aufliegenden Leiterplatte sichtbar gemacht werden kann;
Vorsehen erhabener (sich nach außen wölbender usw.) und / oder durchscheinender Komponenten;
Erstellen einer Nut an der Außenseite des Leuchtmoduls, z. B. durch Fräßen, Ritzen, Schmelzen usw.;
Einbringen einer Öffnung, z. B. eines Lochs, in die Leiterplatte, wobei die Öffnung im Gegenlicht sichtbar ist und die Schneidstelle markiert.
Um ein Haften von Teilchen, z. B. Staubteilchen, am Leuchtmodul, insbesondere an einer ggf. klebrigen Deckschicht, zu verhindern, kann das Leuchtmodul vorteilhafterweise oberflächenbehandelt, insbesondere plasmabehandelt oder UV- bestrahlt, worden sein. Eine Plasmabehandlung kann z. B. mittels O2, Silicat oder Parylene durchgeführt werden. Das Verfahren dient zum Herstellen eines solchen Leuchtmoduls, wobei die Vergussmasse in mindestens den folgenden zwei Schritten vergossen wird: Umgießen von auf der Leiterplatte befindlichen elektronischen Bauteilen (Transistoren, Wider- stände usw.) mittels der Vergussmasse; und endgültiges Vergießen mittels der Vergussmasse. Durch den ersten Schritt werden also die für eine Bildung von Blasen kritischen scharfkantigen oder einen Sprung aufweisenden elektronischen Bauelemente lokal umgössen. Eine mögliche Blasenbildung wird dadurch unterbunden. Der folgende Verguss wird auf die durch den ersten Vergussschritt bereits begradigte Oberfläche aufgegeben, wobei keine signifikante Blasenbildung mehr auftritt. Die von der im zweiten Vergussschritt aufgebrachten Vergussmasse überdeckten Blasen sind dann für einen Betrach- ter verborgen.
Blasen können auch dadurch weiter unterdrückt werden, dass die elektronischen Bauteile auf die Leiterplatte aufgeklebt werden, um Hohlräume unter den Bauteilen zu vermeiden.
Alternativ kann eine Blasenbildung auch durch einen Vakuum- verguss unterbunden werden, was einen einfacheren Verguss bei höherem apparativem Aufwand ergibt.
Das LED-Modul kann beispielhaft mittels der folgenden Schritte hergestellt werden:
1) Herstellen des Leuchtbands in der richtigen Länge.
a) Dazu kann das Leuchtband entsprechend zugeschnitten werden, und an den Endbereichen werden geeignete Bauelemente zur Vorbereitung einer Kontaktierung befestigt (z. B. Hülsen, Kabel, Jumper usw., die beispielsweise durch Schneidklemmen oder Piercingkontakte kontaktiert werden können) . b) Die Leiterplatte kann an einer möglichen Trennstelle mit z. B. Steckern und / oder Buchsen bestückt werden, die durch einen Trennvorgang freigelegt und kontaktiert werden können.
2) Bereitstellen eines Profils bzw. einer Profilschiene
3) Zusammenführen von Leuchtband und Profil. Dies kann besonders vorteilhaft durch eine Rolle-zu-Rolle-Fügung durchgeführt werden.
a) Vorteilhafterweise können auch Stromführungsleitungen in die Profilschiene eingelegt werden.
b) Die Platine kann zur reduzierten Haftung der Vergussmasse an einem Trennbereich vorbereitet werden.
4) Vergießen des Profils und dadurch Vergießen des Leuchtbands bis zu einer Oberkante bzw. Oberfläche der Halbleiterlichtquellen mittels einer farbigen (einschließlich weißen oder schwarzen) Vergussmasse. Dieses Vergießen kann beispielsweise in zwei Schritten wie oben beschrieben oder als Vakuumvergießen durchgeführt werden.
5) Dispensieren bzw. Vergießen einer transparenten Deck- schicht
6) Markieren der Trennstellen
7) Oberflächenbehandeln, z. B. mittels einer Plasmabehandlung
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
FIG 1 zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein herkömmliches LED-Modul; zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein weiteres herkömmliches LED-Modul;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht noch ein weiteres herkömmliches LED-Modul;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein erfindungsgemäßes LED- Modul gemäß ei- ner ersten Ausführungsform;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein erfindungsgemäßes LED-Modul gemäß einer zweiten Ausführungsform;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein erfindungsgemäßes LED-Modul gemäß einer dritten Ausführungsform;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein erfindungsgemäßes LED-Modul mit Kontaktelementen einer ersten Ausführungsform;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalan- sieht ein erfindungsgemäßes LED-Modul mit Kontaktelementen einer zweiten Ausführungsform im ungetrennten Zustand;
zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalan- sieht ein erfindungsgemäßes LED-Modul mit Kontaktelementen der zweiten Ausführungsform im getrennten Zustand;
zeigt in Aufsicht ein erfindungsgemäßes LED- Modul, das mittels eines Steckers gemäß einer ersten Methode kontaktiert ist; FIG 11 zeigt in Aufsicht ein erfindungsgemäßes LED- Modul, das mittels eines Steckers gemäß einer zweiten Methode kontaktiert ist.
FIG 1 zeigt als Querschnittsdarstellung in Frontalansicht ein herkömmliches LED-Modul 1. Das herkömmliche LED-Modul 1 weist ein U-förmiges Profil bzw. eine Profilschiene 2 mit einer nach oben offenen Seite auf. In dem Profil 2 ist ein LED-Band 3 angeordnet, welches eine flexible, bandförmige Leiterplatte ("Flexband") 4 aufweist, die auf einer Oberseite oder Vorderseite 5 mit Leuchtdioden 6 bestückt ist, von denen hier lediglich eine Leuchtdiode 6 gezeigt ist. Das Profil 2 ist vollständig mit einer transparenten Vergussmasse 7 vergossen. Dies bedeutet, dass auch das LED-Band 3 vollständig in der Vergussmasse 7 eingebettet ist. Dadurch ist auch eine Oberseite 8 der LED 6 mit der Vergussmasse 7 überdeckt, wobei die Oberseite 8 die Leuchtfläche der Leuchtdiode 6 aufweist. Eine solche Leuchtdiode 6, welche bezüglich ihrer unterseitigen Auflagefläche in die entgegengesetzte Richtung strahlt, hier: entlang der z-Achse, wird auch als Top-LED 6 bezeichnet. Diese Ausgestaltung des LED-Moduls 1 weist den Vorteil auf, dass es durch die Vergussmasse 7 eine Schutzumhüllung aufweist, z. B. zur Erreichung bestimmter IP-Schutzklassen, welche auch unter einer Biegung des LED-Bands 1 keine Oberflächenrisse zeigt. Jedoch ist es hier nachteilig, dass von der Oberfläche der Vergussmasse zurückreflektierte Strahlung oder von Außen in das LED-Band 1 einfallende Strahlung durch die transparente Vergussmasse 7 laufen kann und farbverfälscht wieder nach Außen abgestrahlt werden kann. Außerdem ist so die gesamte obere Fläche des LED-Bands 3 sichtbar, was eine nachteilige Anmutung bewirkt. Ferner ist eine transparente Vergussmasse vergleichsweise durchlässig für UV-Strahlung, welche auf der Leiterplatte 4 befindliche elektronische Bauelemente (o. Abb.) schädigen kann. Das LED-Band 3 wird typischerweise als Quasi-Endlos-LED-Band 3 angeboten und kann in vorbestimmten
Abständen, z. B. 200 mm, getrennt werden. Dies entspricht ei- ner Zusammensetzung des LED-Bands 3 aus zusammenhängenden, voneinander trennbaren Leuchtabschnitten von 200 mm Länge.
FIG 2 zeigt in einer zu FIG 1 analogen Darstellung eine wei- tere Ausführungsform eines herkömmlichen LED-Moduls 10, bei dem das LED-Band 3 in einem C-förmigen Profil 11 untergebracht ist. Das LED-Band 3 ist nun vergleichsweise eng, aber mit noch ausreichendem Abstand zum Einbringen der Vergussmasse 7 in das Profil 11 angeordnet. Das LED-Band 3 kann nicht mehr von oben eingesetzt werden, sondern muss in das Profil 11 eingeschoben werden. Dies ist vergleichsweise aufwändig. Auch hier reicht die Vergussmasse 7 bis über die mit der Leuchtfläche versehene Oberseite 8 der Top-LED 6.
FIG 3 zeigt in einer zu FIG 1 und FIG 2 analogen Darstellung ein weiteres herkömmliches LED-Modul 20. Statt der in FIG 1 und FIG 2 verwendeten Top-LED 6 ist nun auf der Leiterplatte 4 eine sog. Radial-LED 21 montiert, welche ihr Licht hauptsächlich radial abstrahlt, d. h., unter einem Winkel zu der nach oben ausgerichteten z-Achse. Genauer gesagt tritt die Strahlung hauptsächlich radial aus einem halbkugelförmigen Bereich 22 der LED 21 aus. Die LED 21 ist nun mit ihrer das Licht nach Außen abstrahlenden Oberfläche nicht mehr vergossen, sondern schaut aus einer Vergussmasse 23 so hervor, dass eine radiale Lichtabstrahlung nicht oder nur geringfügig behindert wird. Dieses LED-Modul 20 weist den Nachteil auf, dass bei einer Biegung aufgrund der auftretenden Oberflächenspannungen Risse zwischen der LED 21 und der Vergussmasse 23 auftreten können, welche einen Schutz, insbesondere eine IP- Schutz, verringern oder zunichte machen können.
FIG 4 zeigt ein erfindungsgemäßes flexibles LED-Modul 40, welches ein C-förmiges, flexibles Silikon-Profil (oder Profilschiene) 41 aufweist, an dessen Boden 42 ein flexibles LED-Band 43 mittels eines doppelseitigen Klebebands (o. Abb.) befestigt ist. Das LED-Band 43 weist eine flexible, bandförmige Leiterplatte 44 und darauf an einer Oberseite oder Vor- derseite 45 angebrachte weiße Top-LEDs 46 auf. Eine Vergussmasse 47 aus Silikon vergießt das LED-Band 43 bis zu seiner Oberseite 48, welche von der Vergussmasse 47 nicht bedeckt ist. Unter Anderem, um eine Rissbildung zwischen der Leucht- diode 46 und der Vergussmasse 47 bei Biegung des LED-Moduls 40 zu verhindern, wird auf die Leuchtdiode (n) 46 und die Oberfläche der Vergussmasse 47 eine Deckschicht 49 aus transparentem Silikon aufgebracht. Die Deckschicht 49 ist an ihrer Oberseite gewölbt, so dass sie aus der Leuchtdiode 46 austre- tendes Licht führen kann und zur Erhöhung des Lichtauskopp- lungswirkungsgrad als linsenartige Primäroptik dient. Während die Vergussmasse 47 farbig, hier: weiß, und damit schon bei geringen Dicken blickdicht ist, ist die Deckschicht 49 transparent. Das Profil 41 kann blickdicht oder transparent ausge- führt sein. Durch eine weiße Vergussmasse 47 kann erstens von der Deckschicht 49 auf die Vergussmasse 47 reflektiertes Licht diffus zurückgestreut werden, was unerwünschte Lichtreflexionen und / oder Farbverschiebungen des reflektierten Lichts unterdrückt. Auch kann die farbige Vergussmasse 47 hochgradig UV-dicht ausgeführt sein. Ferner wird durch die weiße Vergussmasse 47 erreicht, dass die Seitenwände der Leuchtdiode 46 und die obere Oberfläche 45 der Leiterplatte 44 nicht sichtbar sind, was eine angenehmere Anmutung ergibt. Zur unterseitigen Verdeckung der Leiterplatte 44 mag das Pro- fil 41 blickdicht ausgeführt sein, oder das Profil 41 mag durchsichtig bzw. transparent sein, wobei die Leiterplatte 44 dann gegen Einsicht von unten durch ein blickdichtes Klebeband geschützt sein kann, welches das LED-Band 43 mit dem Boden 42 des Profils 41 fest verbindet. Die Vergussmasse 47 und / oder die Deckschicht 49 können mit einem Füllstoff ausgerüstet sein, welcher eine thermische Leitfähigkeit erhöht, dadurch kann eine Wärmeabfuhr von den Leuchtdioden 46 und damit deren Lebensdauer verbessert werden. Zur Vermeidung einer elektrostatischen Entladung kann auch ein die elektrische Leitfähigkeit verbessernder Füllstoff verwendet werden. Zur Unterdrückung einer Alterung kann auch ein Luft und / oder Schwefel bindender Füllstoff verwendet werden. Zur Verringe- rung einer Brandgefahr kann auch ein flammhemmender Füllstoff verwendet werden. Ein Füllstoff kann auch mehrere dieser Eigenschaften aufweisen.
FIG 5 zeigt in Querschnittsdarstellung ein LED-Modul 50, welches im Gegensatz zum LED-Modul 40 aus FIG 4 in einem Profil 51 ein LED-Band 52 aufnimmt, welches Side-LEDs 53 verwendet. Damit die Side-LEDs 53 weiterhin nach oben aus der Profilöffnung abstrahlen können, ist die Unterseite der Leiterplatte 44 nun an einer Seitenwand 54 des Profils angeordnet und damit um 90° im Vergleich zur Ausführungsform aus FIG 4 verdreht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Side-LED 53 bis zu einer oberen Kante mit der Vergussmasse 47 vergossen. Der übrige Raum im Profil 51 oberhalb der Side-LED 53 ist mit der transparenten Deckschicht 49 aufgefüllt worden, wobei die freie Oberfläche der Deckschicht 49 nun keine Wölbung und somit keine oder eine nur geringe Fokussierungsfä- higkeit aufweist.
FIG 6 zeigt ein weiteres beispielhaftes LED-Modul 60. Im Gegensatz zu dem in FIG 4 gezeigten LED-Modul 40 sind nun in der Vergussmasse 47 zwei Kabel 61 mit einem Querschnitt gemäß AWG24 eingebracht worden, nämlich beidseitig zur LED 46. Diese Kabel 61 dienen der Stromversorgung der Leuchtdioden 46. Bei einem trennbaren LED-Band 43, welches in aufeinanderfolgende Einheitsabschnitte unterteilt ist, sind diese Einheitsabschnitte elektrisch parallel geschaltet und dazu jeweils zwischen den beiden Kabeln 61 angeschlossen. Zur elektrischen Verbindung zweier LED-Module 60 bzw. zweier getrennter Teilstücke eines solchen LED-Moduls 60 brauchen nur die Kabel 61 der beiden LED-Module 60 bzw. der Teilstücke miteinander elektrisch verbunden zu werden. Dies kann vorteilhafterweise so geschehen, dass Kontakte (o. Abb.) von Außen durch das Profil 41 hindurch zu den Kabeln 61 geleitet werden, wie durch den Pfeil P angedeutet, z. B. Piercing-Kontakte oder Schneidklemmen. Falls das Profil 41 aus einem Silikon oder einem ähnlichen Material besteht, liegt das Profil 41 nach Durchführung der Kontakte aufgrund der Materialverdrängung und einer sich daraus ergebenden Rückfederung dichtend an den Kontakten an, so dass eine IP-Schutzklasse aufrecht erhalten bleiben kann.
FIG 7 zeigt ein LED-Modul 70 mit einer weiteren Art einer e- lektrischen Kontaktierung nach einer Auftrennung entlang einer Trennstelle oder Trennlinie T. Bei einem Auftrennen entlang der Trennlinie T wird eine Buchse 71 vollständig oder bis auf ein dünnes Materialvolumen freigelegt. Ein solches Materialvolumen kann leicht von Hand entfernt werden. Eine freiliegende Buchse 71 kann dann leicht durch Einstecken eines Steckers (o. Abb.) in eine zugehörige Steckeraufnahme 72 der Buchse 71 kontaktiert werden. Damit sich die Steckerauf- nähme 72 während des Vergießens nicht mit Vergussmasse 47 füllt, ist sie mittels eines Abdeckelements 73 vorher abgedeckt worden, z. B. mit einer Membran wie einem Wachs oder einer Folie. Dieses Abdeckelement 73 kann ebenfalls leicht entfernt werden. Eine solche Kontaktierung weist den Vorteil auf, dass eine vergleichsweise komplexe Anschlussstruktur abgebildet werden kann und das Stecker/Buchse-System problemlos bedienbar ist. Ferner bleibt der abgetrennte Teil des Leuchtbands mit der Buchse 71 von der Vergussmasse 47 bzw. der Deckschicht 49 ohne Verschlechterung der Schutzfunktion ver- deckt. Auf gleiche Weise kann beispielsweise ein Leuchtband 43 an jedem Ende eines Einheitsabschnitts mit einer solchen Buchse 71 ausgestattet sein, wobei nach einer Trennung die beiden gegenüberliegenden Buchsen 71 freigelegt und mittels eines beidseitigen Steckers verbunden werden können.
FIG 8 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes LED-Modul 80, bei dem nun auf beiden Seiten einer Trennlinie T jeweils ein auf der Leiterplatte 44 angebrachter Kontaktstift 81 so angebracht ist, dass er durch die Vergussmasse 47 und durch die Abdeckschicht 49 läuft und aus der Deckschicht 49 herausragt. Nach einer Trennung eines LED-Moduls 80 entlang der Trennlinie T ragen somit an beiden Seiten der Trennlinie T Kontakt- stifte 81 aus den jeweiligen Modulteilen hervor und können entsprechend verbunden werden. Zum Schutz des herausstehenden Teils des Kontaktstifts 81 kann dieser mittels einer Schutzkappe 82 abgedeckt sein, welche einfach vom Kontaktstift 81 lösbar ist. FIG 9 zeigt ein solches in zwei Teile 80a, 80b aufgetrenntes LED-Modul 80, bei dem die beiden bezüglich der Trennstelle T gegenüberliegenden Kontaktstifte 81 über eine elektrische Leitung 82 verbunden sind.
FIG 10 zeigt in Aufsicht eine weitere Kontaktierungsmöglich- keit eines LED-Moduls 100 bzw. eines Teils davon. In diesem Fall ist die Vergussmasse 47 zumindest im Bereich der Trennlinie T leicht vom LED-Band 43 lösbar, nämlich hier von einem unbestückten Teil der Leiterplatte 44. Nach einem Auftrennen kann somit die Vergussmasse 47 (ggf. auch das Profil und die Deckschicht) durch Aufsetzen eines Steckers 101 verdrängt werden. Dabei ist die Leiterplatte 44 an einer Trennstelle T entsprechend mit Kontakten belegt, welche zu dem gewählten Stecker 101 passen. Eine solche Kontaktierung weist im Gegen- satz zu einer - grundsätzlich auch möglichen - Abisolierung des LED-Bands 43 im Trennbereich den Vorteil auf, dass die Vergussmasse 47 noch leicht auf den Stecker 101 drückt und ihn somit besser abdichtet.
FIG 11 zeigt in Seitenansicht eine weitere Kontaktierungsmög- lichkeit eines LED-Moduls 110, bei dem nun ein Stecker 111 in eine Aussparung (oder "Hohlraum") 112 in der Vergussmasse eingeführt wird. Die Aussparung 112 kann beispielsweise mittels eines Aufbiegens der Vergussmasse von der Leiterplatte 44 erzeugt werden.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Bezugs zeichenliste
1 Herkömmliches LED-Modul
2 Profil 3 LED-Band
4 Leiterplatte
5 Vorderseite der Leiterplatte
6 Leuchtdiode
7 Vergussmasse 8 Oberseite der LED
10 Herkömmliches LED-Modul
11 Profil
20 Herkömmliches LED-Modul
21 Leuchtdiode 22 Halbkugelförmiger Bereich der LED
23 Vergussmasse
40 LED-Modul
41 Profil
42 Boden 43 LED-Band
44 Leiterplatte
45 Vorderseite der Leiterplatte 46 Leuchtdiode
47 Vergussmasse 48 Oberseite der Leuchtdiode
49 Deckschicht
50 LED-Modul
51 Profil
52 LED-Band 53 Leuchtdiode
60 LED-Modul
61 Kabel
70 LED-Modul 71 Buchse 72 Steckeraufnahme 73 Abdeckelement
80 LED-Modul 80a Teil des LED-Moduls 80b Teil des LED-Moduls
81 Kontaktstift
82 Schutzkappe 100 LED-Modul
101 Stecker
110 LED-Modul
111 Stecker
112 Aussparung T Trennlinie

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) , insbesondere flexibles Leuchtmodul, aufweisend mindestens ein Profil (41;51) und ein in dem Profil (41;51) angeordnetes Leuchtband (43; 52), wobei das Leuchtband (43; 52) eine mit Halbleiterlichtquellen (46;53), insbesondere Leuchtdioden, bestückte Leiterplatte (44) aufweist, - wobei die Leiterplatte (44) mit einer transluzenten Vergussmasse (47) vergossen ist, wobei eine Leuchtfläche der Halbleiterlichtquellen (46; 53) von einer transparenten Deckschicht (49) ü- berdeckt ist.
2. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach Anspruch 1, bei dem die Halbleiterlichtquellen mit der Vergussmasse im Wesentlichen bis zu einer die jeweilige Leuchtfläche aufweisenden Oberfläche blickdicht vergossen sind.
3. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Vergussmasse und / oder die Deckschicht einen thermisch leitenden Füllstoff, einen elektrisch leitenden Füllstoff, einen flammhemmenden Füllstoff und / oder einen Schwefel und / oder Luft bindenden Füllstoff aufweist.
4. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vergussmasse und / oder die Deckschicht farbselektiv sind.
5. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Vergussmasse (47) und / oder die Deckschicht (49) Silikon als Grundmaterial auf- weist.
6. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens eine Trennstelle (T) zum Auftrennen des Leuchtmoduls
(40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110) , wobei das Leuchtmodul (40;50; 60;70;80; 90;100;110) an der mindestens einen
Trennstelle (T) jeweils mindestens ein elektrisches Verbindungselement (61; 71; 81) aufweist, welches durch ein Trennen an der Trennstelle (T) zur elektrischen Verbindung vorbereitet oder vorbereitbar ist.
7. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach Anspruch 6, bei dem die Vergussmasse (47) zumindest im Bereich der Trennstelle (T) von dem Leuchtband (43;52) lösbar ist.
8. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, aufweisend mindestens eine Markierung zum Markieren der Trennstelle (T) .
9. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens eine in dem Profil (41; 51) verlegte, vergossene Stromführungsleitung ( 61) .
10. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach Anspruch 9, bei dem die mindestens eine Stromführungsleitung (61) durch das Profil (41;51) hindurch kontaktierbar ist.
11. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das oberflächenbehandelt, ins- besondere plasmabehandelt, worden ist.
12. Leuchtmodul (40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 ; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halbleiterlichtquellen (46; 53) Leuchtdioden sind, welche eine Hauptab- Strahlrichtung nach oben aus dem Profil (41; 51) aufweisen .
13. Verfahren zum Herstellen eines Leuchtmoduls
(40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vergussmasse (47) in mindestens den folgenden zwei Schritten vergossen wird:
— Umgießen zumindest von auf der Leiterplatte (44) befindlichen elektronischen Bauteilen mittels der Vergussmasse (47) ;
- Endgültiges Vergießen mittels der Vergussmasse (47) .
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