WO2016012189A1

WO2016012189A1 - Halbleiter-lampe und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: WO2016012189A1
Application number: PCT/EP2015/064369
Authority: WO
Inventors: Thomas Bittmann; Franz Seibold; Johann Mayer; Wiglef Kutschke
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: DE102014214604A1

Abstract

Halbleiter-Lampe und Verfahren zu ihrer Herstellung Eine Halbleiter-Lampe (21) weist einen lichtdurchlässigen Kolben (2) mit röhrenförmiger Grundform, welcher endseitig umlaufende Kontaktbereiche (5) aufweist, mindestens ein in dem Kolben untergebrachtes Substrat (3), an welchem mindestens eine Halbleiterlichtquelle (4) angeordnet ist, Endkappen (22) zum endseitigen Verschluss des Kolbens (2) und volumenkonstantes Haftmittel (6) zur stoffschlüssigen Verbindung eines jeweiligen Paars von Endkappe und Kontaktbereich (5), auf, wobei die Kontaktbereiche (5) sich zu einem jeweiligen Ende (9) des Kolbens (2) hin verjüngen. Ein Verfahren dient zum Herstellen einer Halbleiter-Lampe (21), aufweisend: Bereitstellen eines lichtdurchlässigen Kolbens mit einer röhrenförmiger Grundform, dessen umlaufende Kontaktbereiche (5) sich zu dem jeweiligen Ende (9) hin verjüngen; Bereitstellen von Endkappen (22); Aufbringen eines volumenkonstanten Haftmittels (6) auf die Kontaktbereiche (5) und/oder auf Kontaktgegenbereiche (24) der Endkappen; und Aufsetzen der Endkappen auf die Kontaktbereiche so, dass sie auf das Haftmittel pressen. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Ersatzlampen oder Retrofitlampen zum Ersatz herkömmlicher Leuchtstofflampen oder Linienlampen.

Description

Beschreibung

Halbleiter-Lampe und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine Halbleiter-Lampe, aufweisend einen lichtdurchlässigen Kolben mit röhrenförmiger Grundform, mindestens ein in dem Kolben untergebrachtes Substrat, welcher Kolben endseitig umlaufende Kontaktbereiche aufweist, sowie Endkappen zum endseitigen Verschluss des Kolbens und volumenkonstantes Haftmittel zur zumindest Stoffschlüssigen Verbindung eines jeweiligen Paars von Endkappe und

Kontaktbereiche. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiter-Lampe. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Ersatzlampen oder Retrofitlampen zum Ersatz herkömmlicher Leuchtstofflampen oder Linienlampen.

Als sog. "LED-Retrofit-Lampen" 101 sind, wie in Fig.4

angedeutet, LED-Lampen in Röhrenform bekannt, die als Ersatz für herkömmliche Leuchtstofflampen verwendet werden. Solche LED-Retrofit-Lampen 101 sind im Wesentlichen zusammengesetzt aus einem lichtdurchlässigen rohrförmigen Kolben 102 (mit einer Längsachse A) , einer in dem Kolben 102 aufgenommenen Leiterplatte 103 mit daran angeordneten LEDs 104,

elektronischen Bauteilen 105 und Endkappen 106 für beide Lampenenden. Die elektronischen Bauteile 105 bilden eine

Treiberschaltung, die als eigenständige Komponente in eine Endkappe 106 integriert ist.

Bei herkömmlichen Leuchtstofflampen wird eine Befestigung der Endkappen mit einem Kolben mittels eines Kitts

bewerkstelligt. Der Kitt wird auf eine zylinderförmige

Querschnittsverengung oder Anrollung an Endbereichen eines Glaskolbens aufgebracht. Folgend wird eine zylinderförmige, einseitig offene Endkappe in Form eines Metallsockels über die Anrollung geschoben, so dass sich der Kitt in einem hohlzylinderförmigen Ringspalt zwischen der Anrollung und dem Metallsockel befindet. Der Kitt schäumt auf und erzeugt dadurch in dem Ringspalt eine Stoffschlüssige Verbindung von Kolben und Metallsockel. Nach einem Aushärten unter hoher Temperatur (typischerweise in einem Ofen bei mehr als 200°C) ist der Kitt hart und die Verbindung stabil und steif. Eine leichte Schrägstellung oder Verkippung von Kolben und

Metallsockel ist aufgrund der schäumenden Eigenschaft des Kitts für eine Abdichtung des Kolbens nicht kritisch.

Wieder zurückkehrend zu Fig.4 ist jedoch diese Art der

Verbindung für die Endkappe 106 und den Kolben 102 der LED- Retrofitlampe 101 nicht geeignet, da die

Aushärtungstemperaturen des Kitts in einem Ringspalt 107 zwischen einer Anrollung 108 und der Endkappe 106 oberhalb von Schädigungstemperaturen typischer Komponenten einer

Retrofitlampe 101 liegen, z.B. der LEDs 104 und der

elektronischen Komponenten 105. Bei den LED-Retrofitlampen 101 wird deshalb typischerweise zur Vermeidung eines

Aushärtens unter hoher Temperatur Haftmittel 109 in Form von Epoxidharz oder Silikon anstelle des Kitts verwendet. Das Epoxidharz oder das Silikon schäumen nicht auf, so dass der Ringspalt 107 zwischen der Anrollung 108 und der Endkappe 106 besonders eng sein muss (typischerweise mit einer Spaltbreite oder Spalthöhe Rh in einem Bereich von 0,2 mm bis 1,0 mm), um eine Dichtigkeit sicherzustellen. Da der Ringspalt 107 überall am Umfang gleich stark sein sollte, erhöht diese geringe Spalthöhe Rh jedoch eine Anforderung an ein

positionsgenaues Fügen erheblich, und damit auch die

Herstellungskosten. Um eine ausreichende Dichtigkeit des Kolbens 102 bereitzustellen, muss das Haftmittel 109 außerdem an die entsprechenden Klebeflächen angedrückt werden, was eine Anforderung an ein Fügen, insbesondere in Bezug auf eine Schrägstellung oder Verkippung von Kolben 102 und Endkappe 106, weiter erhöht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit zum vereinfachten Fügen einer Endkappe mit einem Kolben einer Halbleiterlampe, insbesondere Retrofitlampe, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen

Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind

insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleiter-Lampe,

aufweisend (i) einen lichtdurchlässigen Kolben mit

röhrenförmiger Grundform, welcher Kolben endseitig umlaufende Kontaktbereiche aufweist, (ii) mindestens ein in dem Kolben untergebrachtes Substrat, an welchem mindestens eine

Halbleiter-Lichtquelle angeordnet ist, (iii) Endkappen zum endseitigen Verschluss des Kolbens und (iv) volumenkonstantes Haftmittel zur stoffschlüssigen Verbindung der Endkappen mit einem jeweiligen Kontaktbereich. Die Kontaktbereiche

verjüngen sich zu einem jeweiligen Ende des Kolbens hin.

Durch die Verjüngung der Kontaktbereiche wird eine Fügung von Endkappe und Kolben erheblich erleichtert. Insbesondere wird so ein Einfluss einer Verkippung zwischen Endkappe und Kolben auf die Dichtigkeit wesentlich vermindert. Auch lässt sich nun aufgrund der sich beim Aufschieben der Endkappe

kontinuierlich verringernden Spalthöhe einfach sicherstellen, dass das Haftmittel an dem gesamten Umfang ausreichend zusammengedrückt wird, um an dem Kontaktbereich eine

geforderte Dichtigkeit zu erreichen.

Der Kolben mag ganz oder teilweise lichtdurchlässig sein.

Da in dem Kolben das mindestens eine Substrat untergebracht ist, und der Kolben das Substrat also umhüllt, mag der Kolben auch als ein Hüllkörper angesehen werden. Da der Kolben das mindestens eine Substrat zudem direkt oder indirekt hält oder trägt, kann der Kolben auch als Trägerkörper angesehen werden .

Insbesondere falls der Kolben ein geradliniger Kolben ist, mag er eine gedachte geradlinige Längsachse aufweisen. Der Kolben mag jedoch auch zumindest abschnittsweise gekrümmt sein, z.B. U-förmig gekrümmt sein, und dann eine entsprechend geformte Längserstreckung aufweisen.

Insbesondere umfasst die mindestens eine Halbleiter- Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese 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 der mindestens einen Leuchtdiode

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 mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen

wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions- LED) . Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich

entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote

Phosphor"), z.B. an dem Kolben. Die mindestens eine

Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips

vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen

Submount montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer

Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. 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 kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.

Das Substrat mag insbesondere eine Leiterplatte sein, die mit der mindestens einen Halbleiter-Lichtquelle bestückt ist. Die Leiterplatte mag eine bandförmige Leiterplatte sein. Sie mag einseitig oder beidseitig mit jeweils mindestens einer

Halbleiter-Lichtquelle bestückt sein. Sie mag steif oder biegbar sein. Das Substrat wird im Folgenden ohne

Beschränkung der Allgemeinheit auch als

"Lichtquellensubstrat" bezeichnet . Von den Endkappen sind insbesondere beide zur mechanischen Befestigung der Lampe in einer Fassung ausgestaltet, z.B. in einer herkömmlichen Fassung. Zumindest eine der Endkappen dient auch einer elektrischen Kontaktierung der Lampe, z.B. zur Einspeisung eines elektrischen Versorgungssignals. Eine solche Endkappe mag dazu beispielsweise stirnseitig zwei Metallstifte aufweisen, welche mit einem Treiber verbunden sind. Insbesondere falls die Endkappe sowohl zur mechanischen also auch zur elektrischen Verbindung ausgebildet ist, mag sie als ein "Sockel" bezeichnet werden.

Die Endkappen weisen insbesondere Kontaktgegenbereiche auf, welche zur Kontaktierung der Kontaktbereiche des Kolbens vorgesehen sind.

Es ist eine Weiterbildung, dass die Kontaktbereiche des

Kolbens und die Kontaktgegenbereiche der Endkappen umlaufende Bereiche sind, um eine besonders sichere Abdichtung des

Kolbens zu erreichen. Die Kontaktgegenbereiche der Endkappen können zum Verschluss des Kolbens insbesondere umlaufend auf einen jeweiligen Kontaktbereich des Kolbens aufgesetzt sein.

Unter einem Kontaktbereich des Kolbens wird insbesondere ein Bereich oder eine Fläche verstanden, der dazu vorgesehen ist, den Kontaktgegenbereich der Endkappe zu kontaktieren. Die zur Kontaktierung maximal vorgesehenen Kontaktbereiche und

Kontaktgegenbereiche mögen insbesondere größer sein als die eigentliche Kontaktfläche bzw. Kontaktgegenfläche, an welcher der Kolben tatsächlich (direkt oder indirekt über das

Haftmittel) in Kontakt mit der Endkappe tritt.

Dass die Kontaktbereiche des Kolbens sich zu dem jeweiligen Ende hin verjüngende Flächen sind, mag insbesondere umfassen, dass sie mit abnehmendem Längsabstand zu einem nächsten Ende des Kolbens (z.B. zu dessen Stirnfläche hin) in jeder

Umfangsrichtung einen geringeren radialen Abstand zu der Längsachse aufweisen. Unter einem volumenkonstanten Haftmittel mag insbesondere ein Haftmittel, beispielsweise ein Kleber, verstanden werden, welches nach Aufbringung sein Volumen nicht signifikant ändert, insbesondere nicht aufschäumt. Das Haftmittel mag ein organisches Haftmittel, insbesondere Kleber, sein. Das

Haftmittel mag Epoxidharz oder Silikon sein.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der Kolben sich

kontinuierlich verjüngende Endbereiche aufweist, welche den jeweiligen Kontaktbereich des Kolbens bereitstellen. In anderen Worten können die Endbereiche als sich kontinuierlich verjüngende Kontaktbereiche ausgebildet sein. Dies ermöglicht einen besonders kompakten und materialschonenden Aufbau.

Unter einem sich kontinuierlich verjüngenden Endbereich mag insbesondere ein endständiger Bereich oder Abschnitt des Kolbens verstanden werden, welcher sich ab einem bestimmten Abstand von seiner nächsten Stirnfläche bis zum Erreichen der Stirnfläche verjüngt und beispielsweise nach einer Verjüngung keine näher an der Stirnfläche angeordneten, sich nicht verjüngenden Abschnitte aufweist, z.B. keine Teilabschnitte mit konstantem Profil und/oder keine AufWeitungen .

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Kontaktbereiche des Kolbens eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweisen. Diese ist besonders einfach umsetzbar und herstellungstolerant. Die kegelförmige Außenkontur weist in einem Längsschnitt eine geradlinige Form auf. Insbesondere ist eine Wandstärke des Kolbens in dem Endbereich oder Kontaktbereich zumindest im Wesentlichen konstant.

Es ist eine alternative Weiterbildung, dass die Endbereiche und damit auch die Kontaktbereiche des Kolbens eine im

Längsschnitt gekrümmte Außenkontur aufweisen. Dies erweitert eine Gestaltungsmöglichkeit der Kontaktierung, z.B. im

Hinblick auf eine Anpassung an einen gewünschten Verlauf einer Kontaktkraft. Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass eine Neigung bzw. ein Neigungswinkel eines Kontaktbereichs des Kolbens gegen eine Längsachse des Kolbens mindestens 2° und maximal 10° beträgt, insbesondere in einem Bereich zwischen 3° und 6° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 4° und 6° liegt. Diese Neigungsbereiche sind so flach, dass sie vorteilhafterweise einen langen Klebebereich und Kontaktbereich als auch einen langen Aufsatzweg der Endkappe (n) ermöglichen und so groß, dass sie eine hohe Herstellungstoleranz ermöglichen.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Endkappe einen

Grundkörper mit einer stirnseitigen Wand und einer daran kolbenseitig ansetzenden umlaufenden Seitenwand aufweist, wobei zumindest ein Teil der Seitenwand, insbesondere eine Innenfläche davon, einen Kontaktgegenbereich darstellt, der auf einen jeweiligen Kontaktbereich des Kolbens aufsetzbar ist. Die Endkappe ist also mit Ihrer Innenseite, welche einen Kontaktgegenbereich bereitstellt, auf den sich verjüngenden Kontaktbereich des Kolbens aufsetzbar, insbesondere

aufschiebbar.

Die umlaufende Seitenwand der Endkappe bzw. deren Innenfläche mag in einer Weiterbildung hohlzylindrisch geformt sein, wobei die stirnseitige Wand eine dem Kolben abgewandte stirnseitige Fläche der Seitenwand abdeckt. Die andere stirnseitige Fläche der Seitenwand ist offen. Die Endkappe mag also insbesondere in Form eines einseitig offenen

Hohlzylinders vorliegen. Es ist eine zur Ermöglichung einer besonders großen aktuellen Kontaktfläche zwischen der Endkappe und dem Kolben und damit einer besonders festen und dichten Haftung vorteilhafte

Ausgestaltung, dass der Kontaktgegenbereich der Endkappe in Richtung des Kolbens aufgeweitet ist. Zudem lassen sich so sowohl eine Zentrierung der Endkappe als auch eine Verteilung des Haftmittels besonders günstig gestalten. Eine

Neigungsrichtung des Kontaktbereichs des Kolbens und eine Neigungsrichtung des Kontaktgegenbereichs der Endkappe ist somit gleich.

Der Kontaktgegenbereich der Endkappe mag insbesondere eine zu dem Kontaktbereich des Kolbens zumindest ähnliche Grundform aufweisen. Es ist eine Weiterbildung, dass die Seitenwand der Endkappe zumindest abschnittsweise eine kegelstumpfförmige Grundform aufweist. Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass ein

Neigungswinkel des Kontaktgegenbereichs der Endkappe, insbesondere gegen eine Längsachse, in einem Bereich zwischen 2° und 10° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 3° und 7° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 5° und 7° liegt. So lassen sich eine besonders gute Handhabung und ein besonders sicherer und dichter Sitz der Endkappe auf dem Kolben erreichen.

Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass ein Neigungswinkel des Kontaktgegenbereichs größer oder kleiner ist als ein

Neigungswinkel der Kontaktfläche des Kolbens. Mit einem unterschiedlichen Öffnungs- oder Neigungswinkel zwischen Kolben und Endkappe lässt sich eine Fließrichtung des

Haftmittels beeinflussen und somit bestimmen, an welchem Längsende überschüssiges Haftmittel austritt. Dafür ist ein Unterschied der Neigungswinkel zwischen 1° und 2° besonders vorteilhaft .

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Grundkörper der Endkappen aus Kunststoff besteht. Bei einer nur als mechanischer Halterung dienenden Endkappe mag diese ganz aus Kunststoff bestehen. Bei einer mechanischen und elektrischen Kontaktierung mag die Endkappe zusätzlich mindestens ein elektrisch leitfähiges Element (z.B. mindestens einen

Kontaktstift) aufweisen, das insbesondere als ein

elektrisches Verbindungselement zwischen einer Fassung und einem Treiber dienen kann. Der Treiber mag ein oder mehrere elektrische und/oder

elektronische Bauelemente aufweisen. Der Treiber mag

insbesondere eine Treiberelektronik sein. Die Bauelemente des Treibers mögen ganz oder teilweise auf einer eigenständigen Leiterplatte (im Folgenden ohne Beschränkung der

Allgemeinheit als "Treiberplatine" bezeichnet) angeordnet sein. Die Bauelemente des Treibers mögen ganz oder teilweise auf dem Lichtquellensubstrat angeordnet sein. Die Bauelemente des Treibers mögen insbesondere teilweise auf der

eigenständigen Treiberplatine und teilweise auf dem

Lichtquellensubstrat angeordnet sein. Falls eine

Treiberplatine vorhanden ist, mag diese insbesondere in oder an einer Endkappe angeordnet sein. Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Kolben ein

Glaskolben ist. Ein Glaskolben ist unter anderem besonders mechanisch, chemisch und thermisch widerstandsfähig. Die vorliegende Erfindung ist besonders effektiv anwendbar auf eine Kombination eines Glaskolbens mit einer Endkappe (bzw. deren Grundkörper) aus Kunststoff, da Kunststoff eine

merklich höhere Wärmeausdehnung aufweist als Glas.

Es ist eine Weiterbildung, dass der Kolben ein

Kunststoffkolben ist. Ein solcher ist besonders leicht und preiswert herstellbar.

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Endkappen bzw. deren Kontaktgegenbereiche die Kontaktbereiche des Kolbens nur über das Haftmittel berühren, also die Endkappen den Kolben nicht direkt bzw. unmittelbar kontaktieren. So wird eine Dichtigkeit der Klebeverbindung besonders zuverlässig erreicht. Diese Ausgestaltung kann z.B. durch eine

vorbestimmte Maximalkraft bei der Aufbringung der Endkappe umgesetzt werden.

Es ist jedoch auch möglich, dass die Endkappen die

Kontaktbereiche des Kolbens zumindest teilweise direkt kontaktieren, z.B. ein innerer Rand der Endkappe auf einem ₁

Kontaktbereich des Kolbens aufliegt. Diese Ausgestaltung lässt sich z.B. mittels eines AufSchiebens einer Endkappe bis zum Anschlag bei einer vergleichsweise hohen Maximalkraft umsetzen .

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass eine Spaltbreite oder Spalthöhe eines durch das Haftmittel gefüllten Klebespalts zwischen dem Kontaktbereich des Kolbens und der Endkappe, insbesondere dessen Kontaktgegenbereich, in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 1 mm liegt.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass die

Halbleiterlampe-Lampe eine Retrofitlampe ist. Sie mag dazu insbesondere einen Formfaktor einer Leuchtstofflampe, z.B. vom Typ T5 oder T8, oder einer Linienlampe aufweisen.

Mindestens eine Endkappe der Retrofitlampe mag analog zu einem Sockel vom Typ G5 oder G13 geformt sein.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiter-Lampe, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Bereitstellen eines

lichtdurchlässigen Kolbens mit einer röhrenförmiger

Grundform, dessen umlaufende Kontaktbereiche sich zu dem jeweiligen Ende hin verjüngen; (b) Bereitstellen von

Endkappen; (c) Aufbringen eines volumenkonstanten Haftmittels auf die Kontaktbereiche des Kolbens und/oder auf

Kontaktgegenbereiche der Endkappen; und (d) Aufsetzen der Endkappen auf die Kontaktbereiche so, dass sie auf das

Haftmittel pressen.

Das Verfahren kann analog zu der oben beschriebenen Lampe ausgestaltet werden und weist die gleichen Vorteile auf.

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 eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen

Ausschnitt an einem endseitigen Bereich einer

Halbleiterlampe gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel ;

Fig.2 zeigt einen weiter vergrößerten Ausschnitt des

endseitigen Bereichs der Halbleiterlampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und

Fig.3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines

endseitigen Bereichs einer Halbleiterlampe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel analog zu Fig.2.

Fig.l zeigt eine Halbleiter-Lampe in Form einer

Leuchtstoffröhren-Retrofitlampe 1, z.B. zum Ersatz

herkömmlicher Leuchtstofflampen vom Typ T5 oder T8. Die

Retrofitlampe 1 weist einen lichtdurchlässigen Kolben 2 mit röhrenförmiger Grundform auf, welcher z.B. aus Kunststoff oder Glas besteht. In dem Kolben 2 ist ein

Lichtquellensubstrat in Form einer bandförmigen Leiterplatte 3 untergebracht, welche mit mehreren Halbleiterlichtquellen in Form von LED-Chips 4 bestückt ist.

Der Kolben 2 weist als seine Endbereiche jeweils einen umlaufenden Kontaktbereich 5 auf, die mit einem Haftmittel 6 belegt sind, wie genauer in Fig.2 gezeigt. In Fig.2 sind das Lichtquellensubstrat 3 und die LED-Chips 4 nicht

eingezeichnet. Auf einen jeweiligen Kontaktbereich 5 ist eine zylinderförmige, zu dem Kolben 2 hin offene Endkappe 7 aufgesetzt. Die Endkappe 7 weist einen Grundkörper 15 auf, der mindestens aus einer stirnseitigen Wand 7a mit

kreiszylindrischer Grundform und einer daran kolbenseitig ansetzenden umlaufenden Seitenwand 7b mit hohlzylindrischer Grundform besteht. Der Kontaktbereich 5 weist eine sich zu einer End- oder

Stirnfläche 9 hin kontinuierlich verjüngende

kegelstumpfförmige Form, insbesondere Außenkontur, auf und ist eine Fortführung eines zylinderförmigen Zentralbereichs 8 des Kolbens 2. Ein Neigungswinkel al gegen eine Längsachse A beträgt zwischen 5° und 7°, insbesondere 6° bis 7°.

An der Außenseite bzw. an der Außenkontur des Kontaktbereichs 5 ist eine Schicht aus dem volumenkonstanten Haftmittel 6 in Form von Silikon oder Epoxidharz aufgebracht. Die Endkappen 7 sind so auf den Kolben 2 aufgesetzt, dass ihr freier

Randbereich auf das Haftmittel 6 drückt und somit

stoffschlüssig kontaktiert. Der als Kontaktgegenbereich und als Kontaktfläche 11 der Endkappe 7 dienende freie

Randbereich und die zugehörige gegenüberliegende

Kontaktfläche 12 des Kontaktbereichs 5 sind über einen mit dem Haftmittel 6 gefüllten Klebespalt 13 mit einer

Spaltbreite oder Spalthöhe H zwischen 0,2 mm und 1 mm

voneinander getrennt. Durch die Neigung des Kontaktbereichs 5 kann zudem mit einfachen Mitteln sichergestellt werden, dass das Haftmittel 6 umlaufend um die Längsachse A, insbesondere im Bereich der Kontaktflächen 11 und 12, zusammengedrückt ist, wie durch eine Frontwulst 14 des Haftmittels 6

angedeutet. So kann das Haftmittel 6 den Kolben 2 und die Endkappe 7 sicher abdichten, und zwar mit hoher Toleranz gegenüber Positionierungsungenauigkeiten, z.B.

Neigungsfehlern, des Kolbens 2 und der Endkappe 7. Eine

Innenseite des der Kontaktfläche 11 mag angefast sein

(o. Abb.), z.B. mit dem Neigungswinkel al .

Ein Innendurchmesser dl der Endkappe 7 ist insbesondere kleiner als ein breitester Rand des Kontaktbereichs 5, welcher hier dem Außendurchmesser dK des Zentralbereichs 8 des Kolbens 2 (entsprechend dK > dl) entspricht. So wird sichergestellt, dass die Endkappe 7 nicht über den

Kontaktbereich 5 hinaus auf den Zentralbereich 8 geschoben werden kann. Zudem ist ein Außendurchmesser dS des Kolbens 2 an der Stirnfläche 9 kleiner als der Innendurchmesser dl der Endkappe 7 (entsprechend dl > dS) .

Der Grundkörper 15, 7a, 7b der Endkappe 7 besteht aus

Kunststoff, in welchem die elektrischen und/oder

elektronischen Bauteile 105 der Treiberschaltung auf einer gemeinsamen Treiberplatine 16 untergebracht sind. Die

Bauteile 105 sind über elektrische Leitungen 17 mit dem

Lichtquellensubstrat 3 verbunden (nicht in Fig.2

eingezeichnet) . Die Bauteile 105 sind auch über elektrische Leitungen 18 mit durch den Grundkörper 15 geführten,

elektrisch leitfähigen Kontaktstiften 19 verbunden. Die

Endkappen 7 können so insbesondere als Bipin-Sockel

ausgebildet sein, z.B. vom Typ G5 oder G13. Über die

Kontaktstifte 19 können elektrische Versorgungssignale eingespeist werden, die mittels der Bauteile 105 bzw. der Treiberschaltung in Betriebssignale zum Betrieb der LED-Chips 4 umgewandelt werden. Fig.3 zeigt in einer zu Fig.2 analogen Darstellung eine

Halbleiter-Lampe in Form einer Leuchtstoffröhren- Retrofitlampe 21, die ebenfalls z.B. zum Ersatz herkömmlicher Leuchtstofflampen vom Typ T5 oder T8 nutzbar ist. Die

Retrofitlampe 21 weist im Gegensatz zu der Retrofitlampe 1 eine Endkappe 22 auf, deren umlaufende Seitenwand 23 in

Richtung des Kolbens 2 aufgeweitet ist, und zwar

kegelstumpfförmig mit einem Neigungswinkel 2 gegen eine Längsachse A. Der Neigungswinkel 2 der Seitenwand 23 beträgt hier 4° bis 6°, insbesondere 4° bis 5° und ist insbesondere 1° bis 2° geringer als der Neigungswinkel l des

Kontaktbereichs 5.

Zumindest ein Teil einer Innenfläche der Seitenwand 23 ist als ein Kontaktgegenbereich 24 ausgebildet, der auf dem

Kontaktbereich 5 des Kolbens 2 aufsetzbar ist. Der

Kontaktgegenbereich 24 der Endkappe 22 entspricht hier zumindest ungefähr der tatsächlichen Kontaktfläche 25. Der grundsätzlich nutzbare Kontaktgegenbereich 24 wird also hier praktisch vollständig auch tatsächlich als Kontaktfläche 25 verwendet. Die tatsächliche Kontaktfläche 11 des

Kontaktbereichs 5 ist erheblich größer als bei der

Retrofitlampe 1 und folglich dichter und sicherer.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte

Ausführungsbeispiel 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.

Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.

Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.

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15

Bezugs zeichen

1 Leuchtstoffröhren-Retrofitlampe

2 Kolben

3 Leiterplatte

4 LED

5 Kontaktbereich

6 Haftmittel

7 Endkappe

7a stirnseitige Wand

7b Seitenwand

8 Zentralbereich

9 Stirnfläche

11 Kontaktfläche der Endkappe

12 Kontaktfläche

13 Klebespalt

14 Frontwulst

15 Grundkörper

16 Treiberplatine

17 Elektrische Leitung

18 Elektrische Leitung

19 Kontaktstift

21 Leuchtstoffröhren-Retrofitlampe

22 Endkappe

23 Seitenwand

24 Kontaktgegenbereich

25 Kontaktfläche

101 LED-Retrofit-Lampe

102 Kolben

103 Leiterplatte

104 LED

105 Elektronisches Bauteil

106 Endkappe

107 Ringspalt

108 Anrollung

109 Haftmittel

A Längsachse

dl Innendurchmesser dK Außendurchmesser des Zentralbereichs

dS Außendurchmesser der Stirnfläche des Kolbens

H Spalthöhe

Rh Spalthöhe

l Neigungswinkel

2 Neigungswinkel

Claims

Halbleiter-Lampe (1; 21), aufweisend

- einen lichtdurchlässigen Kolben (2) mit

röhrenförmiger Grundform, welcher endseitig

umlaufende Kontaktbereiche (5) aufweist,

- mindestens ein in dem Kolben (2) untergebrachtes

Substrat (3) , an welchem mindestens eine

Halbleiterlichtquelle (4) angeordnet ist,

- Endkappen (7; 22) zum endseitigen Verschluss des

Kolbens (2) und

- volumenkonstantes Haftmittel (6) zur stoffschlüssigen Verbindung eines jeweiligen Paars einer Endkappe (7; 22) und eines Kontaktbereichs (5),

wobei

- die Kontaktbereiche (5) sich zu einem jeweiligen Ende (9) des Kolbens (2) hin verjüngen.

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach Anspruch 1, wobei der Kolben (2) sich kontinuierlich verjüngende Endbereiche aufweist, welche die Kontaktbereiche (5) bereitstellen.

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach Anspruch 2, wobei die Kontaktbereiche (5) eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweisen .

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Neigungswinkel ( l) der

Kontaktbereiche (5) des Kolbens (2) gegen eine

Längsachse (A) des Kolbens (2) in einem Bereich zwischen 2° und 10° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 3° und 6° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 4° und 6° liegt.

Halbleiter-Lampe (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- die Endkappe (22) einen Grundkörper (23, 7a) mit

einer stirnseitigen Wand (7a) und einer daran kolbenseitig ansetzenden umlaufenden Seitenwand (23) aufweist,

- zumindest ein Teil einer Innenfläche der Seitenwand (23) als ein Kontaktgegenbereich (24) ausgebildet ist, der auf einen jeweiligen Kontaktbereich (5) des Kolbens (2) aufgesetzt ist und

- der Kontaktgegenbereich (24) der Endkappe (7) in

Richtung des Kolbens (2) aufgeweitet ist.

Halbleiter-Lampe (21) nach Anspruch 5, wobei ein

Neigungswinkel ( 2) des Kontaktgegenbereichs (24) der Endkappe (22) gegen eine Längsachse (A) in einem Bereich zwischen 2° und 10° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 3° und 7° liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 5° und 7° liegt.

Halbleiter-Lampe (21) nach den Ansprüchen 4 und 6, wobei ein Neigungswinkel ( 2) des Kontaktgegenbereichs (24) und ein Neigungswinkel ( l) des Kontaktbereichs (5) des Kolbens (2) sich um 1° bis 2° unterscheiden.

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Grundkörper (15; 22, 7a) aus Kunststoff besteht .

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das volumenkonstante Haftmittel (6) Silikon oder Epoxidharz aufweist oder ist.

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolben (2) ein Glaskolben ist.

Halbleiter-Lampe (1; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Endkappen (7; 22) die

Kontaktbereiche (5) des Kolbens (2) nur über das

Haftmittel (6) kontaktieren.

12. Halbleiter-Lampe (1; 21) nach Anspruch 11, wobei eine Spalthöhe (H) eines durch das Haftmittel (6) gefüllten Klebespalts (13) zwischen dem Kontaktbereich (5) und der Endkappe (7; 22) zwischen 0,2 mm und 1 mm liegt.

13. Halbleiter-Lampe (1; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbleiter-Lampe (1) eine

Retrofitlampe ist.

14. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiter-Lampe (1; 21), wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist :

- Bereitstellen eines lichtdurchlässigen Kolbens (2) mit einer röhrenförmiger Grundform, dessen umlaufende Kontaktbereiche (5) sich zu dem jeweiligen Ende (9) hin verjüngen;

- Bereitstellen von Endkappen (7; 22);

- Aufbringen eines volumenkonstanten Haftmittels (6) auf die Kontaktbereiche (5) und/oder auf

Kontaktgegenbereiche (11; 24) der Endkappen (7; 22); und

- Aufsetzen der Endkappen (7; 22) auf die

Kontaktbereiche (5) so, dass sie auf das Haftmittel (6) pressen.