WO2014026889A1 - Verfahren zum herstellen eines bandförmigen leuchtmoduls - Google Patents

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Martin Reiss
Thomas Rieger
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Osram GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a strip-shaped lighting module, comprising a light strip with a strip-shaped printed circuit board, on the front side of which a row of light sources is arranged.
  • the invention further relates to a band-shaped lighting module, comprising a
  • a number of light sources is arranged, wherein at least the light exit surfaces of the light sources are covered by a polymer composition.
  • LED bands are equipped with LEDs ('LED bands'). You can with their back, for example be attached by means of a double-sided adhesive tape. Such LED bands are
  • LED strips for example as LINEARLight Flex from Osram available.
  • LINEARLight Flex from Osram available.
  • radiated light through the protective sheath not or not be influenced in a sufficiently precise manner, in particular with regard to a beam shaping and / or a resource-saving use of materials.
  • the object is achieved by a method for producing a band-shaped light-emitting module, wherein the method
  • Light sources of the light band in the first polymer composition are Light sources of the light band in the first polymer composition.
  • This method has the advantage that the polymer composition or a (polymer) body formed therefrom can be produced and in particular can be shaped independently of the luminous band. This allows a high variety of forms and diversity of a
  • the first polymer mass is thus optically downstream of the semiconductor light sources, that is to say that the light emitted by the light sources of the fluorescent strip is radiated virtually completely into the first polymer mass. In the sinking is exploited, the first
  • Polymer mass is still viscous and so can be displaced from the light strip and can invest close to the recessed part of the luminous band.
  • Polymer mass are produced. Underneath an incompletely cured polymer mass may be a non or virtually uncured polymer mass or one in the curing process
  • the not yet fully cured first polymer composition at least one
  • Polymer body forms. This simplifies their handling and precise shaping.
  • the polymer body is in particular flexible or bendable, in particular elastically or elastically plastically bendable.
  • a band-shaped light-emitting module has in particular a
  • the luminous band may e.g. of the type LINEARLight Flex of the Fa.
  • the light sources are preferably semiconductor light sources.
  • the printed circuit board is preferably a flexible or flexible
  • Printed circuit board e.g. made of FR4 or polyimide.
  • the semiconductor light sources are configured to emit light.
  • the LEDs can be lit in the same color or in different colors.
  • a color may be monochrome (e.g., red, green, blue, etc.) or multichrome (e.g., white).
  • the light emitted by the light emitting diodes may be an infrared light (IR LED) or an ultraviolet light (UV LED).
  • Light-emitting diodes may contain at least one wavelength-converting phosphor (conversion LED).
  • the light-emitting diodes may be in the form of at least individually light-emitting diodes or in the form of LED chips. Several LED chips can be mounted on a common substrate ("submount").
  • the light emitting diodes may be equipped with at least one own and / or common optics for beam guidance, eg at least one Fresnel lens, collimator, etc.
  • inorganic light emitting diodes eg based on InGaN or AlInGaP, are also common
  • organic LEDs for example polymer OLEDs
  • OLEDs organic LEDs
  • the light sources may be e.g. have at least one diode laser.
  • the first polymer composition may in particular comprise silicone, epoxy resin or an acrylate-based polymer.
  • Polymer composition may be a thermoplastic, for example: acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamides (PA), polylactate (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC),
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PA polyamides
  • PLA polylactate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PEEK polyetheretherketone
  • the first polymer mass may also be PU.
  • the first polymer composition is in particular deformable, in particular elastically or elastically plastically deformable.
  • the countersinking in step c) comprises pressing in the luminous band into the first polymer mass. This allows any and precisely determinable penetration depth of the luminous band.
  • the light strip may be sunk by its own weight in the first polymer mass.
  • step c) sinks the luminous band up to the printed circuit board
  • the first, polymer composition is a chemically active and / or UV-curable polymer composition.
  • a curing of the first polymer composition can be produced without further measures (the case of a chemically active polymer composition) or with only little effort for UV irradiation (in the case of a UV-activatable polymer composition).
  • Polymer composition which cures without active external influences, e.g. by reaction with atmospheric oxygen. Such a polymer composition may also be reactive or capable of producing a cohesive compound in step c).
  • a chemically active polymer mass may be
  • UV-activatable polymer composition may be understood in particular a polymer composition, which only on
  • this polymer composition may be reactive even after its preparation for the production of a cohesive connection. This may be the case in particular if this polymer composition is dimensionally stable but not yet UV-cured.
  • a UV-activatable polymer composition may in particular one on
  • the light module likes only a single
  • the light module may have multiple polymer compositions, e.g. the first polymer composition and at least one other, different thereto,
  • the second portion has only a second polymer mass, which second
  • Polymer mass is non-transparent translucent.
  • Cross-sectional shape of the second portion, the second portion can be used as an effective optical transmission element for beam shaping.
  • a non-transparent, translucent polymer composition may, in particular, be a diffusely scattering phosphor (for at least partial wavelength conversion of a phosphor)
  • Wavelength staggered and / or colored polymer composition are understood. This allows a targeted
  • the polymer matrix is mixed with a diffusely scattering filling material, e.g. with white particles of titanium oxide,
  • the particles may in particular have a, in particular average, diameter of 400 nm to 800 nm.
  • filler may be used in the form of color particles.
  • step a) comprises providing a dimensionally stable, band-shaped (polymer) body with the first polymer composition and at least one second polymer composition and the first polymer composition and the second polymer composition differ in particular, for example by the nature of Base material, by the presence of a filling material and / or by a kind of Fill material.
  • This can be a particularly diverse
  • constructed light module can be provided. This is a particularly multi-faceted influence of the
  • Polymer mass thus exist as different areas and are not mixed together.
  • one of the polymer masses of the luminous band, e.g. the first polymer mass, transparent and another polymer mass of the second portion, e.g. the second polymer composition is non-transparent translucent.
  • Beam shaping can be performed. Due to the
  • a cross-sectional shape of the non-transparent polymer mass (s) can be accurately defined, e.g. be particularly targeted and small area ausgestaltbar.
  • a use of expensive filling material, in particular phosphor may be reduced since a
  • the first polymer composition is transparent and the second polymer composition is non-transparent translucent. This allows a particularly broad-area homogeneous light emission, as from the light sources, in particular light-emitting diodes, exiting light can also spread laterally through the transparent material, before it on the non-transparent
  • Polymer compound existing light module filler material can be saved. It is also an embodiment that the polymer compositions (in the case of a plurality of different
  • Polymer compositions are structured (arranged) in cross-section. This allows a particularly accurate training of the
  • a structuring or structured arrangement can be a layered arrangement of the polymer masses (with a constant layer thickness) that is not simply layered
  • plate-shaped layer ie in particular an arrangement in which at least one polymer mass in cross-section at least one at least partially curved free edge and / or at least partially curved contact edge (interface) to another
  • a second polymer composition used in step a) is cured.
  • a dimensionally stable polymer body provided in step a) thus has the first (not completely) cured polymer mass and at least one hardened further (second)
  • the second polymer composition is a casting mold for the first polymer composition and the first polymer composition is filled into the second polymer composition.
  • the second polymer composition is preferably already cured.
  • Embodiment has the advantage that it means inexpensive filling method, in particular casting method, in particular an injection molding process, is feasible.
  • a viscosity of the first polymer composition so
  • the second polymer mass of the U-profile thereby forms an outer or outer layer of the
  • the serving as a casting second polymer composition is in the form of a (square or curved) U-shaped profile. So that no first polymer mass overflows in step c), it is preferred that in step a) a profile of the second polymer mass which is only partially filled with the first polymer mass is provided. A level of the first polymer mass in the U-shaped profile is raised by sinking the luminous band. It will be for one
  • a dimensionally stable (polymer) body provided in step a) is produced by means of a coextrusion process.
  • the one provided in step a) may be at least one
  • Polymer mass are produced by means of a co-extrusion process as a dimensionally stable, band-shaped body.
  • a dimensionally stable polymer body having a plurality of polymer compositions can be prepared by coextrusion. This allows a particularly fast and economical
  • the second polymer composition is an outer or outer polymer composition.
  • the second polymer mass of the U-profile thereby forms an outer or outer layer of the polymer tape through which light which has passed through the first polymer mass, passes.
  • This embodiment allows a particularly simple preparation of the polymer compositions or a polymer body consisting thereof. It can also be ensured that light radiated outward from the light strip has passed completely through the second polymer mass. For example, it can be ensured that, if the second polymer composition comprises phosphor, to the outside
  • the second polymer composition may also be transparent, e.g. for increased beam shaping.
  • Polymer mass is embedded in the first polymer composition.
  • the second polymer composition can be shaped in a particularly varied manner, since it does not have to take the form of a free surface or an interface.
  • the shape, in particular Cross-sectional shape, the second polymer composition is thus basically freely selectable within the first polymer composition.
  • the second polymer composition has a lenticular cross-sectional basic shape. This may allow beam shaping, in particular beam concentration in a predetermined direction, even for a diffusely acting second polymer mass.
  • a lenticular basic shape may, in particular, be understood as a cross-sectional shape which permits a defined beam narrowing or beam expansion in the sense of a lens.
  • the second polymer composition may in particular a biplane, plan ⁇ convex, convex-planar, plano-concave, concavo-planar, bi ⁇ convex, bi-concave, concave-convex or convex-concave
  • the light strip has on its outer or free surface a cross section or in cross-sectional view completely curved outer contour.
  • the outer contour may be a
  • At least one curved section may be convex or concave.
  • the light strip on its outer or free surface may have a cross section at least partially rectilinear outer contour. For example, like the Outer contour several straight, against each other angled, in particular at right angles angled sections.
  • the method additionally comprises the step d) covering the recessed luminous band with further not completely cured polymer composition.
  • the step d) covering the recessed luminous band with further not completely cured polymer composition In particular, such a back of the circuit board may be covered. This allows a complete or
  • the covering can be done by a
  • This covering polymer composition may correspond to the first polymer composition or may be a different polymer composition, e.g. a second or yet another polymer mass.
  • a polymer composition may in particular be a thermoplastic, for example ABS, PA, PLA, PMMA, PC, PET, PE, PP, PS, PEEK, PVC and / or thermoplastic TPU.
  • a polymer compound may also be PU.
  • a polymer composition may also comprise mixtures and / or derivatives of the said or other polymers.
  • a polymer composition is in particular deformable, in particular elastically or elastically-plastically deformable.
  • Luminous module which has been produced by the method described above.
  • the light module can be designed analogously to the method and the same advantages
  • the light-emitting module has, in particular, a light strip with a strip-shaped printed circuit board, on the front side of which a row of light sources is arranged, wherein at least the Light exit surfaces of the light sources are covered by a polymer composition.
  • the finished light module is non-destructive bendable.
  • Endless feed device are moved, e.g. a reel-to-reel device. This allows a high throughput.
  • FIG. 1 shows an exploded view in cross-section perpendicular to the longitudinal extent of a not yet assembled elongated lighting module according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a plan view of a longitudinal section of a first subregion of the lighting module according to the first embodiment
  • Fig.4-14 show in cross section perpendicular to
  • a luminous band having at least a first and a second polymer mass
  • 19 shows, as an exploded view in cross-section perpendicular to the longitudinal extent, an elongated lighting module not yet assembled according to yet a further exemplary embodiment
  • Fig.20 shows in cross section perpendicular to
  • Fig.l shows an exploded view in cross section
  • a longitudinal extent L perpendicular to a longitudinal extent L (see also FIG. 2) an elongate, band-shaped light-emitting module 11 according to a first exemplary embodiment, which is not yet assembled.
  • the longitudinal extent L is perpendicular to the image plane.
  • a light strip in the form of an LED strip 12 is provided here.
  • the LED tape 12 has a ribbon-shaped flexible printed circuit board 13 with light sources in series on a front side 14 in the form of LED chips 15, e.g. white glowing LED chips, on.
  • the LED strip 12 is shown in Fig.2 in plan view of the
  • Polymer mass 19 e.g. from non-transparent
  • Translucent silicone is filled. The first
  • Polymer mass 17 and the second polymer mass 19 can therefore be characterized in particular by an absence or a
  • the polymer body 16 may be made, for example, by first preparing the cured U-shaped profile 18 and then filling, eg injecting, the first polymer mass 17 therein.
  • Profile 18 thus serves as a casting mold for the first polymer mass 17.
  • the polymer body 16 may be e.g. by means of a
  • the polymer body 16 is produced by combining and molding both polymer materials 17 and 19 simultaneously in one step.
  • Polymer mass 19 may also not be cured or may cure faster than the first polymer mass 17 to
  • polymer material base material
  • a curing accelerating filler e.g. of an oxygen reactive or UV activatable crosslinking agent
  • Polymer mass 17 rests. Of the LED strip 12 so practically only one back 20 is accessible, the rest is embedded in the first polymer mass 17 and from her
  • the sinking can generally be a step one
  • the first polymer mass 17 may be passively curable (e.g., by reaction with atmospheric oxygen) or actively curable (e.g., by exposure to UV light or by means of a UV light)
  • the second polymer mass 19 When passing through the second polymer mass 19, the light may be e.g. be scattered diffusely.
  • the second polymer mass acts as a diffuser cover optically connected downstream of the LED chips 15. Also a
  • Phosphor can be diffuse and thus both a
  • first polymer mass 17 and the second polymer mass 19 of the same material are same material or a
  • the lighting module 11 can be bent non-destructive, in particular elastic or elastic-plastic.
  • the lighting module 11 may therefore in particular be a flexible lighting module 11.
  • an absolute height and / or a relative height and / or width of the dimensions of the first polymer mass 17 and the second polymer mass 19 can be precisely varied and adjusted.
  • FIG. 4 shows in cross-section a lighting module 21 according to a second exemplary embodiment, which has been produced similarly to the lighting module 11. However, there is the
  • FIG. 5 shows in cross section a light emitting module 31 according to a third embodiment.
  • the dimensionally stable, band-shaped polymer body 32 consists only of a first, now non-transparent translucent polymer compound 33.
  • 6 shows in cross section a lighting module 41 according to a fourth exemplary embodiment, which has been produced similarly to the lighting module 11.
  • Polymer composition 19 curved, namely bulging outward / upward or concavely curved with respect to the second non-transparent translucent polymer mass 19.
  • the second polymer mass 19 is therefore concave-planar here in the region of the interface 43.
  • FIG. 7 shows in cross-section a lighting module 51 according to a fifth exemplary embodiment, which is similar to the lighting module 41.
  • an upper interface 53 of the polymer body 52 is now curved inwards / downwards, or in relation to the second, non-transparent, light-permeable one
  • Polymer mass 19 convexly curved.
  • the second polymer mass 19 is thus convex-planar in the light emission direction
  • FIG. 8 shows a cross-section of a lighting module 61 according to a sixth embodiment, which only from the
  • transparent first polymer composition 17 consists.
  • Polymer body 62 has a curved free surface or an outer contour 63 curved in cross-section.
  • Outer contour 63 is formed, for example, circular-sector-shaped or parabolic and supports a beam shaping. An adjoining the curved outer contour 63 straighter
  • Section serves as a flat support portion 64 for support on a substrate (e.g., by means of a double-sided adhesive tape) and is therefore not considered a free surface herein.
  • FIG. 9 shows a cross-section of a lighting module 71 according to a seventh embodiment, which is the lighting module characterized by the sole use of a non-transparent first polymer mass 33 for the polymer body 72.
  • FIG. 10 shows in cross-section a lighting module 81 according to an eighth embodiment, which is made similar to the lighting module 41 and similar.
  • the second polymer mass 19 is now non-angularly U-shaped, but rounded U-shaped, e.g. ring sector shaped in cross section.
  • An interface 82 between the two polymer compositions 17 and 19 is consequently
  • the second polymer mass 19 is thereby concave-convex in the light propagation direction
  • FIG. 11 shows in cross-section a lighting module 91 according to a ninth exemplary embodiment, which is similar to the lighting module 81. However, the interface 92 between the two polymer compositions 17 and 19 is now partially curved and partially, here: in a central region 93, formed in a straight line in cross section.
  • FIG. 12 shows in cross section a lighting module 101 according to a tenth embodiment, which is similar to the lighting module 91. However, the interface 102 between the two polymer masses 17 and 19 is now partially curved in one direction and partially, here: in the central region 93, curved in the other direction.
  • FIG. 13 shows in cross section a lighting module 111 according to an eleventh embodiment.
  • the second non ⁇ transparent polymer material 19 is in the first, transparent
  • Embedded polymer mass 17 and thus completely surrounded in cross section thereof. While the first polymer mass 17 has a rectangular cross-sectional shape, the second
  • FIG. 14 shows in cross-section a lighting module 121 according to a twelfth exemplary embodiment, which is similar to the lighting module 111. However, here is the free surface or
  • Outer contour 63 of the first polymer mass 17 (outside of the flat support portion 64) formed curved.
  • Light modules 111 or 121 may be multiform
  • FIG. 19 shows an exploded cross-sectional view of a not yet assembled elongate lighting module 131 according to a thirteenth embodiment. This is
  • reflective polymer mass 132 e.g. Silicone-based, to minimize light losses.
  • the added can
  • a potting or laying a not yet cured polymer layer with subsequent pressing be.
  • Fig. 20 shows, in cross-section perpendicular to the longitudinal extent, the assembled light module 131.
  • the LED tape 12 is completely and tightly surrounded by polymer mass 17, 132 and may therefore be e.g. be dustproof and / or waterproof. Also, air and creepage distances can be increased.

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Leuchtmoduls Das Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Leuchtmoduls (11) weist mindestens die folgenden Schritte auf: a) Bereitstellen einer bandförmigen, noch nicht vollständig ausgehärteten ersten Polymermasse (17); b) Bereitstellen eines Leuchtbands (12) mit einer bandförmigen Leiterplatte (13), an deren Vorderseite (14) eine Reihe von Lichtquellen (15) angeordnet ist; c) Versenken zumindest von Lichtaustrittsflächen der Lichtquellen (15) des Leuchtbands (12) in die erste Polymermasse (17). Ein bandförmiges Leuchtmodul (11) weist ein Leuchtband (12) mit einer bandförmigen Leiterplatte (13), an deren Vorderseite (14) eine Reihe von Lichtquellen (15) angeordnet ist, auf, wobei zumindest die Lichtaustrittsflächen der Lichtquellen (15) von einer Polymermasse (17; 33) bedeckt sind und wobei das Leuchtmodul (11) mit dem Verfahren hergestellt worden ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Leuchtmoduls Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Leuchtmoduls, aufweisend ein Leuchtband mit einer bandförmigen Leiterplatte, an deren Vorderseite eine Reihe von Lichtquellen angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein bandförmiges Leuchtmodul, aufweisend ein
Leuchtband mit einer bandförmigen Leiterplatte, an deren
Vorderseite eine Reihe von Lichtquellen angeordnet ist, wobei zumindest die Lichtaustrittsflächen der Lichtquellen von einer Polymermasse bedeckt sind. Die Erfindung ist
insbesondere anwendbar auf flexible Leuchtmodule,
insbesondere LED-Module.
Es sind Leuchtbänder mit bandförmiger, flexibler Leiterplatte bekannt, welche an ihrer Vorderseite in regelmäßigen
Abständen mit Leuchtdioden bestückt sind ('LED-Bänder'). Sie können mit ihrer Rückseite z.B. mittels eines doppelseitigen Klebebands befestigt werden. Solche LED-Bänder sind
beispielsweise als LINEARLight Flex von der Firma Osram erhältlich . Zum Schutz vor äußeren Beanspruchungen ist es bekannt, solche LED-Bänder in eine schlauchartige Hülle aus transparentem Kunststoff einzubringen. Auch ist es bekannt, solche LED- Bänder in einer transparenten oder diffusen Vergussmasse aus Silikon zu vergießen. Zudem ist es bekannt, solche LED-Bänder in ein U-förmiges Profil aus Silikon einzubringen und darin mit Vergussmasse zu vergießen, z.B. transparentem oder diffusem Silikon.
Bei diesen Schutzausgestaltungen ist es u.a. nachteilig, dass die optischen Eigenschaften des von dem LED-Band
abgestrahlten Lichts durch die Schutzumhüllung nicht oder nicht in auf eine ausreichend präzise Art beeinflussbar sind, insbesondere im Hinblick auf eine Strahlformung und/oder einen ressourcenschonenden Materialeinsatz.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind
insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Leuchtmoduls, wobei das Verfahren
mindestens die folgenden Schritte aufweist: a) Bereitstellen mindestens einer bandförmigen, noch nicht vollständig
ausgehärteten ersten Polymermasse, b) Bereitstellen eines Leuchtbands mit einer bandförmigen Leiterplatte, an deren Vorderseite eine Reihe von Lichtquellen angeordnet ist und c) Versenken zumindest von Lichtaustrittsflächen der
Lichtquellen des Leuchtbands in die erste Polymermasse.
Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Polymermasse bzw. ein daraus gebildeter ( Polymer- ) Körper unabhängig von dem Leuchtband herstellbar und insbesondere formbar ist. Dies ermöglicht eine hohe Formenvielfalt und Vielfalt einer
Materialauswahl. Insbesondere kann eine Form und/oder
Materialverteilung der Polymermasse besonders präzise
eingestellt werden, was beispielsweise eine Strahlformung mittels der Polymermasse erleichtert und/oder deren
Materialeinsatz verbessert. Die erste Polymermasse ist also den Halbleiterlichtquellen optisch nachgeschaltet, d.h., dass das von den Lichtquellen des Leuchtbands abgestrahlte Licht praktisch vollständig in die erste Polymermasse eingestrahlt wird. Bei dem Versenken wird ausgenutzt, die erste
Polymermasse noch viskos ist und also von dem Leuchtband verdrängt werden kann und sich dicht an den versenkten Teil des Leuchtbands anlegen kann. So kann auch auf einfache Weise eine feste Stoffschlüssige Verbindung mit der ersten
Polymermasse hergestellt werden. Unter einer nicht vollständig ausgehärteten Polymermasse mag eine nicht oder praktisch nicht ausgehärtete Polymermasse oder eine sich im Prozess des Aushärtens befindliche
Polymermasse mit einer Viskosität, welche das Versenken in Schritt c) noch erlaubt, verstanden werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass die noch nicht vollständig ausgehärtete erste Polymermasse eine zumindest zur
Durchführung des Verfahrens ausreichend formstabilen
Polymerkörper bildet. Dies vereinfacht ihre Handhabung und präzise Formgebung. Der Polymerkörper ist insbesondere flexibel bzw. biegbar, insbesondere elastisch oder elastischplastisch biegbar.
Ein bandförmiges Leuchtmodul weist insbesondere eine
Ausdehnung entlang seiner Längserstreckung auf, welche wesentlich größer ist als quer oder senkrecht zu der
Längserstreckung .
Das Leuchtband mag z.B. vom Typ LINEARLight Flex der Fa.
Osram sein.
Die Lichtquellen sind bevorzugt Halbleiterlichtquellen. Die Leiterplatte ist bevorzugt eine flexible bzw. biegsame
Leiterplatte, z.B. aus FR4 oder Polyimid.
Bevorzugterweise sind die Halbleiterlichtquellen
Leuchtdioden. Die Leuchtdioden können in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von den Leuchtdioden abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein
Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die
Leuchtdioden können mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED) . Die Leuchtdioden können in Form mindestens von einzeln gehäusten Leuchtdioden oder in Form von LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die Leuchtdioden können mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator usw. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch
organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs ) einsetzbar.
Alternativ können die Lichtquellen z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
Die erste Polymermasse mag insbesondere Silikon, Epoxidharz oder ein Polymer auf Acrylatbasis aufweisen. Die erste
Polymermasse mag ein Thermoplast sein, z.B.: Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA) , Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polycarbonat (PC),
Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und
Polyvinylchlorid (PVC) und/oder thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis (TPU) . Die erste Polymermasse mag auch PU sein. Die erste Polymermasse ist insbesondere verformbar, insbesondere elastisch oder elastisch-plastisch verformbar.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Versenken in Schritt c) ein Eindrücken des Leuchtbands in die erste Polymermasse umfasst. Dies ermöglicht eine beliebige und genau bestimmbare Eindringtiefe des Leuchtbands. Alternativ mag das Leuchtband durch sein Eigengewicht in der ersten Polymermasse versenkt werden .
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Versenken in Schritt c) ein Versenken des Leuchtbands bis zu der Leiterplatte
umfasst. Dadurch können die Halbleiterlichtquellen
vollständig von Polymermasse umgeben werden, was sie
besonders gut fixiert und schützt. Auch werden so
Leiterbahnen der Leiterplatte geschützt. Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zumindest eine,
insbesondere die erste, Polymermasse eine chemisch aktive und/oder UV-aushärtbare Polymermasse ist. Dadurch kann eine Aushärtung der ersten Polymermasse ohne weitere Maßnahmen ( Fall einer chemisch aktiven Polymermasse) oder mit nur geringem Aufwand für eine UV-Bestrahlung (im Fall einer UV- aktivierbaren Polymermasse) erzeugt werden.
Unter einer chemisch aktiven Polymermasse mag eine
Polymermasse verstanden werden, welche ohne aktive äußere Einflüsse aushärtet, z.B. durch Reaktion mit Luftsauerstoff. Eine solche Polymermasse mag auch noch in Schritt c) zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung reaktiv oder fähig sein. Eine chemisch aktive Polymermasse mag
insbesondere eine an Oberflächen haftende oder klebende
('klebrige') Polymermasse sein, z.B. Silikon, PU usw.
Unter einer UV-aktivierbaren Polymermasse mag insbesondere eine Polymermasse verstanden werden, welche erst auf
Bestrahlung mit UV-Licht hin aushärtet. Bis dahin mag diese Polymermasse auch nach ihrer Herstellung zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung reaktiv sein. Dies mag insbesondere der Fall sein, wenn diese Polymermasse zwar formstabil, aber noch nicht UV-ausgehärtet ist. Eine UV- aktivierbare Polymermasse mag insbesondere eine an
Oberflächen haftende oder klebende ('klebrige') Polymermasse sein .
Grundsätzlich mag das Leuchtmodul nur eine einzige
Polymermasse, nämlich die erste Polymermasse, aufweisen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und preiswerte Herstellung des Leuchtmoduls. Jedoch mag alternativ das Leuchtmodul mehrere Polymermassen aufweisen, z.B. die erste Polymermasse und mindestens eine weitere, dazu unterschiedliche,
Polymermasse . Es ist eine Weiterbildung, dass das Leuchtband nur eine erste Polymermasse aufweist, welche transparent ist. Dies
ermöglicht eine besonders effektive Strahlbündelung. Es ist noch eine Weiterbildung, dass der zweite Teilbereich nur eine zweite Polymermasse aufweist, welche zweite
Polymermasse nicht-transparent lichtdurchlässig ist. Dadurch, und insbesondere zusammen mit einer geeigneten
Querschnittsform des zweiten Teilbereichs, kann der zweite Teilbereich als effektives optisches Durchlichtelement zur Strahlformung verwendet werden.
Unter einer nicht-transparent lichtdurchlässigen Polymermasse mag insbesondere eine diffus streuende, mit Leuchtstoff (zur zumindest teilweisen Wellenlängenkonversion eines
eingestrahlten Lichts in Licht insbesondere größerer
Wellenlänge) versetzte und/oder eingefärbte Polymermasse verstanden werden. Dies ermöglicht eine gezielte
Beeinflussung der Lichteigenschaften wie einer Farbe, einer Homogenität usw.
Es ist eine Weiterbildung, dass zum Einsatz als Diffusor die Polymer-Grundmasse mit einem diffus streuenden Füllmaterial versetzt ist, z.B. mit weißen Partikeln aus Titanoxid,
Aluminiumoxid usw., aber z.B. auch mit kleinen Hohlkugeln usw. Die Partikel mögen insbesondere einen, insbesondere mittleren, Durchmesser von 400 nm bis 800 nm aufweisen.
Zur Einfärbung mag Füllmaterial in Form von Farbpartikeln verwendet werden.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass Schritt a) ein Bereitstellen eines formstabilen, bandförmigen (Polymer-) Körpers mit der ersten Polymermasse und mit mindestens einer zweiten Polymermasse umfasst und sich die erste Polymermasse und die zweite Polymermasse insbesondere unterscheiden, z.B. durch die Art des Grundmaterials, durch das Vorhandensein eines Füllmaterials und/oder durch eine Art des Füllmaterials. Dadurch kann ein besonders vielfältig
aufgebautes Leuchtmodul bereitgestellt werden. Dadurch ist eine besonders vielgestaltige Beeinflussung des
Lichtabstrahlmusters des Leuchtmoduls möglich, z.B. auch eine Kombination von Strahlformung und Änderung von
Lichteigenschaften wie einer Farbe, einer Homogenität usw. Die erste Polymermasse und die mindestens eine zweite
Polymermasse liegen also als unterschiedliche Bereiche vor und sind nicht miteinander vermischt.
Es ist eine Weiterbildung, dass eine der Polymermassen des Leuchtbands, z.B. die erste Polymermasse, transparent und eine andere Polymermasse des zweiten Teilbereichs, z.B. die zweite Polymermasse, nicht-transparent lichtdurchlässig ist. Durch die nicht-transparente (n) Polymermasse (n) kann
insbesondere eine Lichteigenschaft geändert werden, durch die transparente (n) Polymermasse (n) insbesondere eine
Strahlformung durchgeführt werden. Aufgrund der
eigenständigen Herstellung des formstabilen Polymerkörpers ist eine genaue räumliche Verteilung der Polymermassen möglich. Dadurch kann insbesondere eine Querschnittsform der nicht-transparente (n) Polymermasse (n) genau definiert werden, z.B. besonders gezielt und kleinflächig ausgestaltbar sein. Beispielsweise mag so eine Verwendung teuren Füllmaterials, insbesondere Leuchtstoff, verringert werden, da eine
Querschnittsform einer zugehörigen Polymermasse ohne
überschüssige Flächenbereiche ausgebildet werden kann.
Es ist darüber hinaus eine Ausgestaltung, dass die erste Polymermasse transparent ist und die zweite Polymermasse nicht-transparent lichtdurchlässig ist. Dies ermöglicht eine besonders breitflächig homogene Lichtabstrahlung, da aus den Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden, austretendes Licht sich auch stark seitlich durch das transparente Material ausbreiten kann, bevor es auf die nicht-transparent
lichtdurchlässige zweite Polymermasse trifft. Auch wird so ein in die Lichtquelle zurückgeworfener Lichtstrom
verringert. Darüber hinaus kann dadurch im Vergleich zu einem vollständig aus nicht-transparent lichtdurchlässiger
Polymermasse bestehenden Leuchtmodul Füllmaterial eingespart werden . Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Polymermassen (im Fall eines Vorliegens mehrerer unterschiedlicher
Polymermassen) im Querschnitt strukturiert (angeordnet) sind. Dadurch kann eine besonders genaue Ausbildung des
Lichtabstrahlmusters des Leuchtmoduls bereitgestellt werden. Unter einer Strukturierung oder strukturierten Anordnung kann insbesondere eine nicht nur einfach schichtartige Anordnung der Polymermassen (mit konstanter Schichtdicke einer
plattenförmigen Schicht) verstanden werden, also insbesondere auch eine Anordnung, bei welcher zumindest eine Polymermasse im Querschnitt mindestens einen zumindest abschnittsweise gekrümmten freien Rand und/oder zumindest abschnittsweise gekrümmten Kontaktrand (Grenzfläche) zu einer anderen
Polymermasse aufweist. Dies ermöglicht eine besonders genaue Formung der Polymermassen und damit auch effektiven
Materialeinsatz als auch eine gezielte Strahlformung.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass eine in Schritt a) verwendete zweite Polymermasse ausgehärtet ist. Dies
vereinfacht eine Handhabung der Polymermasse (n) bzw. eines daraus hergestellten Polymerkörpers und verbessert seine
Stabilität. Zudem sind so die mechanischen Anforderungen an die nicht ausgehärtete erste Polymermasse geringer. Ein in Schritt a) bereitgestellter formstabiler Polymerkörper weist also die nicht (vollständig) ausgehärtete erste Polymermasse und mindestens eine ausgehärtete weitere (zweite)
Polymermasse auf.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass zum Herstellen des Leuchtmoduls die zweite Polymermasse eine Gussform für die erste Polymermasse darstellt und die erste Polymermasse in die zweite Polymermasse eingefüllt wird. Dazu ist die zweite Polymermasse bevorzugt bereits ausgehärtet. Diese
Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass sie mittels preiswerter Einfüllverfahren, insbesondere Vergussverfahren, insbesondere eines Spritzgussverfahrens, durchführbar ist. Zudem kann eine Viskosität der ersten Polymermasse so
besonders gering sein. Die zweite Polymermasse des U-Profils bildet dadurch eine äußere oder außenliegende Schicht des
Polymerbands, durch welches Licht, das die erste Polymermasse durchlaufen hat, durchtritt.
Es ist eine Weiterbildung, dass die als Gussform dienende zweite Polymermasse in Form eines (eckigen oder gekrümmten) U-förmigen Profils vorliegt. Damit in Schritt c) keine erste Polymermasse überläuft, wird es bevorzugt, dass in Schritt a) ein mit der ersten Polymermasse nur teilgefülltes Profil aus der zweiten Polymermasse bereitgestellt wird. Ein Pegel der ersten Polymermasse in dem U-förmigen Profil wird durch das Versenken des Leuchtbands angehoben. Es wird für eine
einfache Auflage und Befestigung des Leuchtbands bevorzugt, dass die Rückseite der Leiterplatte des Leuchtbands, die sie umgebende erste Polymermasse und ein Rand des U-Profils aus der zweiten Polymermasse flächenbündig zueinander sind.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass ein in Schritt a) bereitgestellter formstabiler ( Polymer- ) Körper mittels eines Koextrusionsverfahrens hergestellt wird. In anderen Worten mag die in Schritt a) bereitgestellte mindestens eine
Polymermasse mittels eines Koextrusionsverfahrens als ein formstabiler, bandförmiger Körper hergestellt werden.
Insbesondere ein formstabiler Polymerkörper mit mehreren Polymermassen kann durch Koextrusion hergestellt werden. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und wirtschaftliche
Herstellung .
Es ist eine allgemeine Ausgestaltung, also z.B. auch
anwendbar auf das Koextrusionsverfahren, dass die zweite Polymermasse eine äußere oder außenliegende Polymermasse ist. Die zweite Polymermasse des U-Profils bildet dadurch eine äußere oder außenliegende Schicht des Polymerbands, durch welches Licht, das die erste Polymermasse durchlaufen hat, durchtritt. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders einfache Herstellung der Polymermassen bzw. eines daraus bestehenden Polymerkörpers. Auch kann so gewährleistet werden, dass von dem Leuchtband nach außen abgestrahltes Licht vollständig durch die zweite Polymermasse gelaufen ist. Beispielsweise kann so sichergestellt werden, dass, falls die zweite Polymermasse Leuchtstoff aufweist, nach außen
abgestrahltes Licht zumindest teilweise
wellenlängenumgewandelt worden ist. Jedoch kann die zweite Polymermasse auch transparent sein, z.B. für eine verstärkte Strahlformung .
Es ist eine Weiterbildung, dass eine Grenzfläche bzw. (in Querschnittsansicht) ein Kontaktrand zwischen der ersten Polymermasse und der zweiten Polymermasse zumindest
abschnittsweise gekrümmt, insbesondere konkav, ausgebildet ist. Die konkave Ausbildung entspricht einer nach außen gewölbten Grenzfläche. Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Grenzfläche in
Querschnittsansicht abschnittsweise gekrümmt (insbesondere konkav oder konvex) und abschnittsweise geradlinig
ausgebildet ist. Es ist ferner eine Weiterbildung, dass die Grenzfläche in Querschnittsansicht mehrere gerade, gegeneinander
angewinkelte, insbesondere rechtwinklig angewinkelte,
Abschnitte aufweist. Es ist ferner eine Weiterbildung, dass die Grenzfläche in Querschnittsansicht abschnittsweise konkav und
abschnittsweise konvex ausgebildet ist.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die zweite
Polymermasse in die erste Polymermasse eingebettet ist.
Dadurch kann die zweite Polymermasse besonders vielgestaltig geformt werden, da sie nicht die Form einer freien Oberfläche oder einer Grenzfläche einnehmen muss. Die Form, insbesondere Querschnittsform, der zweiten Polymermasse ist also grundsätzlich innerhalb der ersten Polymermasse frei wählbar.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die zweite Polymermasse eine im Querschnitt linsenartige Grundform aufweist. Dies mag eine Strahlformung, insbesondere Strahlkonzentration in eine vorbestimmte Richtung, ermöglichen, und zwar auch für eine diffus wirkende zweite Polymermasse. Unter einer linsenförmigen Grundform mag insbesondere eine Querschnittsform verstanden werden, welche eine definierte Strahlverengung oder Strahlaufweitung im Sinne einer Linse ermöglicht . Die zweite Polymermasse mag insbesondere eine biplane, plan¬ konvexe, konvex-plane, plan-konkave, konkav-plane, bi¬ konvexe, bi-konkave, konkav-konvexe oder konvex-konkave
Querschnittsform aufweisen. Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Leuchtmodul bzw. seine Polymermasse (n) an einer außenliegenden oder freien Oberfläche eine im Querschnitt bzw. in
Querschnittsansicht zumindest abschnittsweise gekrümmte
Außenkontur aufweist. Dies unterstützt eine Strahlformung des von dem Leuchtmodul abgegebenen Lichtstrahls.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Leuchtband an seiner außenliegenden oder freien Oberfläche eine im Querschnitt bzw. in Querschnittsansicht vollständig gekrümmte Außenkontur aufweist. Die Außenkontur mag beispielsweise eine
kreissektorförmige oder parabolische Form aufweisen.
Zumindest ein gekrümmter Abschnitt mag konvex oder konkav ausgebildet sein.
Auch mag das Leuchtband an seiner außenliegenden oder freien Oberfläche eine im Querschnitt zumindest abschnittweise geradlinige Außenkontur aufweisen. Beispielsweise mag die Außenkontur mehrere gerade, gegeneinander angewinkelte, insbesondere rechtwinklig angewinkelte, Abschnitte aufweisen.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Verfahren zusätzlich den Schritt d) Abdecken des versenkten Leuchtbands mit weiterer noch nicht vollständig ausgehärteter Polymermasse aufweist. Insbesondere mag so eine Rückseite der Leiterplatte abgedeckt werden. Dies ermöglicht eine vollständige bzw.
allseitige Einbettung des Leuchtbands in Polymermasse, was wiederum seinen Schutz erhöht, z.B. in Bezug auf eine oder mehrere IP-Schutzklassen . Das Abdecken kann durch ein
Vergießen oder Belegen mit noch nicht ausgehärteter
Polymermasse geschehen. Diese abdeckende Polymermasse kann der ersten Polymermasse entsprechen oder mag eine dazu unterschiedliche Polymermasse sein, z.B. eine zweite oder noch eine andere Polymermasse.
Die Wahl der Polymermasse (n) ist grundsätzlich nicht
beschränkt und mag insbesondere Silikon, Epoxidharz oder ein Polymer auf Acrylatbasis aufweisen. Eine Polymermasse mag insbesondere ein Thermoplast sein, z.B.: ABS, PA, PLA, PMMA, PC, PET, PE, PP, PS, PEEK, PVC und/oder thermoplastische TPU. Eine Polymermasse mag auch PU sein. Eine Polymermasse mag auch Mischungen und/oder Derivate der genannten oder anderer Polymere aufweisen. Eine Polymermasse ist insbesondere verformbar, insbesondere elastisch oder elastisch-plastisch verformbar .
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein bandförmiges
Leuchtmodul, welches mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist. Das Leuchtmodul kann analog zu dem Verfahren ausgebildet sein und die gleichen Vorteile
aufweisen .
Das Leuchtmodul weist insbesondere ein Leuchtband mit einer bandförmigen Leiterplatte auf, an deren Vorderseite eine Reihe von Lichtquellen angeordnet ist, wobei zumindest die Lichtaustrittsflächen der Lichtquellen von einer Polymermasse bedeckt sind.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das fertige Leuchtmodul zerstörungsfrei biegsam ist.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Leuchtmodul bzw. das Leuchtband und ein durch mindestens die erste Polymermasse gebildeter formstabiler Polymerkörper mittels einer
Endlosvorschubeinrichtung bewegt werden, z.B. einer Reel-to- Reel-Vorrichtung . Dies ermöglicht einen hohen Durchsatz.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den
Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur
Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig.1 zeigt als Explosionsdarstellung im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung ein noch nicht zusammengebautes längliches Leuchtmodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig.2 zeigt in Draufsicht einen Längsausschnitt eines ersten Teilbereichs des Leuchtmoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig.3 zeigt im Querschnitt senkrecht zur
Längserstreckung das zusammengebaute
Leuchtmodul gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel ;
Fig.4-14 zeigen im Querschnitt senkrecht zur
Längserstreckung ein Leuchtmodul gemäß weiteren Ausführungsbeispielen;
Fig.15-18 zeigen im Querschnitt zweite Polymermassen
eines Leuchtbands mit mindestens einer ersten und einer zweiten Polymermasse; Fig.19 zeigt als Explosionsdarstellung im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung ein noch nicht zusammengebautes längliches Leuchtmodul gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig.20 zeigt im Querschnitt senkrecht zur
Längserstreckung das zusammengebaute
Leuchtmodul gemäß dem noch einem weiteren
Ausführungsbeispiel .
Fig.l zeigt als Explosionsdarstellung im Querschnitt
senkrecht zu einer Längserstreckung L (siehe auch Fig.2) ein längliches, bandförmiges Leuchtmodul 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, welches noch nicht zusammengesetzt ist. Die Längserstreckung L liegt senkrecht zur Bildebene.
Zum Herstellen des Leuchtmoduls 11 wird hier ein Leuchtband in Form eines LED-Bands 12 bereitgestellt. Das LED-Band 12 weist eine bandförmige flexible Leiterplatte 13 mit darauf an einer Vorderseite 14 in Reihe angebrachten Lichtquellen in Form von LED-Chips 15, z.B. weiß leuchtenden LED-Chips, auf. Das LED-Band 12 ist in Fig.2 in Draufsicht auf die
Vorderseite 14 gezeigt, während es in Fig.l kopfüber
angeordnet ist. Weiterhin bereitgestellt wird, analog zu einem Schritt a) , ein formstabiler, bandförmiger ( Polymer- ) Körper 16 aus einer ersten Polymermasse 17, z.B. aus transparentem Silikon, welche in einem U-förmigen Profil 18 aus einer zweiten
Polymermasse 19, z.B. aus nicht-transparent
lichtdurchlässigem Silikon, eingefüllt ist. Die erste
Polymermasse 17 und die zweite Polymermasse 19 können sich hier also insbesondere durch eine Abwesenheit bzw. ein
Vorhandensein von Füllmaterial unterscheiden. Während die zweite Polymermasse 19 ausgehärtet ist, ist die erste Polymermasse 17 noch nicht ausgehärtet. Das U-förmige Profil 18 ist nicht vollständig, also nicht bis zu seinem oberen Rand, mit der ersten Polymermasse 17 aufgefüllt. Der Polymerkörper 16 kann beispielsweise dadurch hergestellt worden sein, dass zunächst das ausgehärtete U-förmige Profil 18 hergestellt wurde und dann die erste Polymermasse 17 darin eingefüllt, z.B. eingespritzt, worden ist. Das U-förmige
Profil 18 dient also als Gussform für die erste Polymermasse 17.
Alternativ mag der Polymerkörper 16 z.B. mittels eines
Koextrusionsverfahrens hergestellt worden sein. Dabei wird der Polymerkörper 16 durch Zusammenführen und Formen beider Polymermassen 17 und 19 gleichzeitig in einem Arbeitsschritt erzeugt. Die das U-förmige Profil 18 aufbauende zweite
Polymermasse 19 mag ebenfalls nicht ausgehärtet sein oder mag schneller aushärten als die erste Polymermasse 17, um zum
Versenken des LED-Bands 12 bereits ausgehärtet zu sein. Das schnellere Aushärten kann beispielsweise durch eine
unterschiedliche Art des Polymermaterials (Grundmaterials) oder eines das Aushärten beschleunigenden Füllstoffs, z.B. eines mit Luftsauerstoff reagierenden oder UV-aktivierbaren Vernetzungsmittels, erreicht werden.
Dem Bereitstellen des LED-Bands 12 und des Polymerkörpers 16 folgt, wie durch den Pfeil angedeutet, ein Versenken der LED- Chips 15 (einschließlich ihrer Lichtaustrittsflächen oder Emitterflächen) in die erste Polymermasse 17, so dass auch die Vorderseite 14 der Leiterplatte 13 auf der ersten
Polymermasse 17 aufliegt. Von dem LED-Band 12 ist also praktisch nur noch eine Rückseite 20 zugänglich, der Rest ist in die erste Polymermasse 17 eingebettet und von ihr
geschützt .
An das Versenken kann sich allgemein ein Schritt eines
Aushärtens der ersten Polymermasse 17 anschließen. Dabei mag die erste Polymermasse 17 passiv aushärtbar sein (z.B. durch Reaktion mit Luftsauerstoff) oder aktiv aushärtbar sein (z.B. durch Bestrahlung mit UV-Licht oder mittels einer
Wärmebehandlung) . Bei einem Betrieb eines wie in Fig.3 gezeigten, nun fertig zusammengesetzten Leuchtmoduls 11 durchstrahlt das von den LED-Chips 15 emittierte Licht zunächst die erste Polymermasse 17 und dann die schichtartig außenliegende zweite
Polymermasse 19. Bei Durchgang durch die zweite Polymermasse 19 mag das Licht z.B. diffus gestreut werden. Die zweite Polymermasse wirkt in anderen Worten als eine den LED-Chips 15 optisch nachgeschaltete Diffusorabdeckung . Auch ein
Leuchtstoff kann diffus wirken und somit sowohl eine
Farbumwandlung als auch eine diffuse Streuung des von den LED-Chips 15 eingestrahlten (Anregungs-) Lichts bewirken.
Allgemein können die erste Polymermasse 17 und die zweite Polymermasse 19 aus dem gleichen Material oder einem
unterschiedlichen Material (z.B. unterschiedlichem
Grundmaterial und/oder unterschiedlichem Füllmaterial) sein.
Es wird besonders bevorzugt, wenn sich das Leuchtmodul 11 zerstörungsfrei biegen lässt, insbesondere elastisch oder elastisch-plastisch. Das Leuchtmodul 11 mag also insbesondere ein flexibles Leuchtmodul 11 sein.
Allgemein können eine absolute Höhe und/oder eine relative Höhe und/oder Breite der Abmessungen der ersten Polymermasse 17 und der zweiten Polymermasse 19 präzise variiert und eingestellt werden.
Fig.4 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das ähnlich zu dem Leuchtmodul 11 hergestellt worden ist. Allerdings besteht der
formstabile, bandförmige Polymerkörper 22 nur aus der ersten, transparenten Polymermasse 17. Fig.5 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 31 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hier besteht der formstabile, bandförmige Polymerkörper 32 nur aus einer ersten, nun nichttransparent lichtdurchlässigen Polymermasse 33. Fig.6 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 41 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, das ähnlich zu dem Leuchtmodul 11 hergestellt worden ist.
Auch hier bildet die zweite Polymermasse 19 eine äußere
Schicht des ( Polymer- ) Körpers 42. Im Gegensatz zum
Leuchtmodul 11 ist nun jedoch eine obere Grenzfläche 43 zwischen der ersten Polymermasse 17 und der zweiten
Polymermasse 19 gekrümmt ausgebildet, nämlich nach außen/oben aufgewölbt bzw. in Bezug auf die zweite, nicht-transparent lichtdurchlässige Polymermasse 19 konkav gekrümmt. Die zweite Polymermasse 19 ist hier also im Bereich der Grenzfläche 43 konkav-plan ausgebildet.
Fig.7 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 51 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, das dem Leuchtmodul 41 ähnlich ist. Im Gegensatz dazu ist nun jedoch eine obere Grenzfläche 53 des Polymerkörpers 52 nach innen/unten gewölbt bzw. in Bezug auf die zweite, nicht-transparent lichtdurchlässige
Polymermasse 19 konvex gekrümmt. Die zweite Polymermasse 19 ist dort in Lichtabstrahlrichtung also konvex-plan
ausgebildet . Fig.8 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 61 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, welches nur aus der
transparenten ersten Polymermasse 17 besteht. Der
Polymerkörper 62 weist eine gekrümmte freie Oberfläche bzw. eine im Querschnitt gekrümmte Außenkontur 63 auf. Die
Außenkontur 63 ist beispielsweise kreissektorförmig oder parabelförmig geformt und unterstützt eine Strahlformung. Ein an die gekrümmte Außenkontur 63 anschließender gerader
Abschnitt dient als planer Auflagebereich 64 zur Auflage auf eine Unterlage (z.B. mittels eines doppelseitigen Klebebands) und wird deshalb hier nicht als freie Oberfläche angesehen.
Fig.9 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 71 gemäß einem siebtem Ausführungsbeispiel, welcher sich dem Leuchtmodul durch die alleinige Verwendung einer nicht-transparenten ersten Polymermasse 33 für den Polymerkörper 72 auszeichnet.
Fig.10 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 81 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel, das dem Leuchtmodul 41 ähnlich und ähnlich hergestellt ist. Im Gegensatz zu dem Leuchtmodul 11 ist jedoch nun die zweite Polymermasse 19 nicht eckig U- förmig ausgebildet, sondern abgerundet U-förmig, z.B. im Querschnitt ringsektorförmig . Eine Grenzfläche 82 zwischen den beiden Polymermassen 17 und 19 ist folglich
kreissektorförmig ausgebildet. Die zweite Polymermasse 19 ist dadurch in Lichtausbreitungsrichtung konkav-konvex
ausgebildet, die erste Polymermasse 17 plan-konvex. Fig.11 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 91 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel, das dem Leuchtmodul 81 ähnlich ist. Die Grenzfläche 92 zwischen den beiden Polymermassen 17 und 19 ist jedoch nun teilweise gekrümmt und teilweise, hier: in einem mittigen Bereich 93, im Querschnitt geradlinig ausgebildet.
Fig.12 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 101 gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel, das dem Leuchtmodul 91 ähnlich ist. Die Grenzfläche 102 zwischen den beiden Polymermassen 17 und 19 ist jedoch nun teilweise in eine Richtung gekrümmt und teilweise, hier: in dem mittigen Bereich 93, in die andere Richtung gekrümmt. Die Krümmungsradien in die beiden
Richtungen können gleich sein oder sich unterscheiden. Fig.13 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 111 gemäß einem elften Ausführungsbeispiel. Hierbei ist die zweite, nicht¬ transparente Polymermasse 19 in die erste, transparente
Polymermasse 17 eingebettet und also im Querschnitt davon vollständig umgeben. Während die erste Polymermasse 17 eine im Querschnitt rechteckige Form aufweist, ist die zweite
Polymermasse 19 linsenförmig mit einer bi-konvexen Grundform ausgebildet . Fig.14 zeigt im Querschnitt ein Leuchtmodul 121 gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel, das ähnlich zu dem Leuchtmodul 111 ist. Allerdings ist hier die freie Oberfläche bzw.
Außenkontur 63 der ersten Polymermasse 17 (außerhalb des planen Auflagebereichs 64) gekrümmt ausgebildet.
Die eingebettete zweite Polymermasse 19, z.B. für die
Leuchtmodule 111 oder 121 mag vielgestaltige
Querschnittsformen aufweisen, z.B. eine rechteckige Grundform (Fig.15), eine plan-konkave Grundform (Fig.16), eine plan¬ konvexe Grundform (Fig.17) oder eine bi-konkave Grundform
(Fig.18) u.v.m.
Fig.19 zeigt als Explosionsdarstellung im Querschnitt ein noch nicht zusammengebautes längliches Leuchtmodul 131 gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel. Hierbei wird
zusätzlich zu dem Leuchtmodul 11 nach dem Versenken der LED- Chips 15 in der ersten Polymermasse 17 weitere Polymermasse hinzugegeben, welche das LED-Band 12 abdeckt. Diese weitere Polymermasse ist hier eine dritte, blickdichte und
reflektierende Polymermasse 132, z.B. auf Silikonbasis, um Lichtverluste klein zu halten. Das Hinzugegeben kann
beispielsweise ein Vergießen oder ein Auflegen einer noch nicht ausgehärteten Polymerschicht mit folgendem Andrücken sein.
Fig.20 zeigt im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung das zusammengebaute Leuchtmodul 131. Das LED-Band 12 ist vollständig und dicht von Polymermasse 17, 132 umgeben und mag dadurch z.B. staubgeschützt und/oder wasserdicht sein. Auch können so Luft- und Kriechstrecken vergrößert werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. 2
Bezugs zeichenliste
11 Leuchtmodul
12 LED-Band
13 Leiterplatte
14 Vorderseite der Leiterplatte
15 LED-Chip
16 Polymerkörper
17 erste Polymermasse
18 U-förmiges Profil
19 zweite Polymermasse
20 Rückseite der Leiterplatte
21 Leuchtmodul
22 Polymerkörper
31 Leuchtmodul
32 Polymerkörper
33 erste Polymermasse
41 Leuchtmodul
42 Polymerkörper
43 Grenzfläche
51 Leuchtmodul
52 Polymerkörper
53 Grenzfläche
61 Leuchtmodul
62 Polymerkörper
63 Außenkontur
64 Auflagebereich
71 Leuchtmodul
72 Polymerkörper
81 Leuchtmodul
82 Grenzfläche
91 Leuchtmodul
92 Grenzfläche
93 mittiger Bereich 101 Leuchtmodul
102 Grenzfläche
111 Leuchtmodul
121 Leuchtmodul
131 Leuchtmodul
132 weitere Polymermasse
L Längserstreckung

Claims

Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Leuchtmoduls (11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81; 91; 101; 111; 121;
131), wobei das Verfahren mindestens die folgenden
Schritte aufweist:
a) Bereitstellen mindestens einer bandförmigen, noch nicht vollständig ausgehärteten ersten Polymermasse (17; 33);
b) Bereitstellen eines Leuchtbands (12) mit einer
bandförmigen Leiterplatte (13), an deren Vorderseite (14) eine Reihe von Lichtquellen (15) angeordnet ist;
c) Versenken zumindest von Lichtaustrittsflächen der Lichtquellen (15) des Leuchtbands (12) in die erste Polymermasse (17; 33).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Versenken in
Schritt c) ein Versenken des Leuchtbands (12) bis zu der Leiterplatte (13) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Polymermasse (19) eine chemisch aktive und/oder UV-aushärtbare Polymermasse ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt a) ein Bereitstellen eines formstabilen, bandförmigen Körpers (16; 42; 52) mit der ersten
Polymermasse (17) und mit mindestens einer zweiten
Polymermasse (19) umfasst, und sich die erste (17) Polymermasse und die zweite Polymermasse (19)
insbesondere unterscheiden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Polymermasse (17) transparent ist und die zweite Polymermasse (19) nicht-transparent lichtdurchlässig ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei zweite Polymermasse (19) in Schritt a) ausgehärtet
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei zum
Herstellen des Leuchtmoduls (11; 41; 51; 81; 91; 101) die zweite Polymermasse (19) eine Gussform für die erste Polymermasse (17) darstellt und die erste Polymermasse (17) in die zweite Polymermasse (19) eingefüllt wird. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Schritt a) bereitgestellte mindestens eine
Polymermasse (17, 19; 33) mittels eines
Koextrusionsverfahrens als ein formstabiler,
bandförmiger Körper (16; 22; 32; 42; 52; 62; 72) hergestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die zweite Polymermasse (19) eine außenliegende Polymermasse ist .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die zweite Polymermasse (19) in die erste Polymermasse (17) eingebettet ist. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren zusätzlich den Schritt
d) Abdecken des versenkten Leuchtbands (12) mit
weiterer, noch nicht vollständig ausgehärteter Polymermasse (132)
aufweist.
12. Bandförmiges Leuchtmodul (11; 21; 31; 41; 51; 61; 71:
81; 91; 101; 111; 121; 131), aufweisend ein Leuchtband (12) mit einer bandförmigen Leiterplatte (13), an deren Vorderseite (14) eine Reihe von Lichtquellen (15) angeordnet ist, wobei zumindest die
Lichtaustrittsflächen der Lichtquellen (15) von einer Polymermasse (17; 33) bedeckt sind und wobei das Leuchtmodul mit dem Verfahren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche hergestellt worden ist.
Leuchtmodul (11; 21; 31; 41; 51; 61; 71: 81; 91; 101; 111; 121; 131) nach Anspruch 12, wobei das Leuchtmodul biegsam ist.
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