专利名称：具有至少一个发光带的照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有至少一个发光带和至少一个连接元件的照明系统。
背景技术：
已知近似无尽的LED发光带，这些发光带例如由带状的单元电路板或单元电路板区段的连续序列构成，并且这些发光带可以以确定的间隔在两个单元电路板之间分离，例如每隔200mm。这种发光带例如从OSRAM公司的LINEARLight系列已知。借助与单元电路板之间的预先给定的间隔不同的间隔的分离(即切断单元电路板)将引起电路中断并且由此引起LED带损毁。然而对于几种应用要求与确定地预先给定的带长不同的带长，例如以便可以将LED带恰好匹配地铺设到角落中。从DElO 2009 008 095中已知，在两个半导体光源之间设置有带有桥接接触部的接触区域，其构建为SMD(表面贴装元件)接触部。如果发光带现在在这种部位上分离，则可以在桥接接触部之间借助焊入的SMD电阻器接通发光带的电路。由于发光带缩短和由此半导体光源数目减小，这些电阻器设计为使得在额定电路的情况下降落过量的电压。对于这种发光带的许多使用者而言，难以操作SMD电阻器的手工焊接。此外，这种终端电阻器的电阻值与电路的电流有关。这会引起在选择合适电阻器时的混淆或错误。
发明内容
本发明的任务是，提出一种照明系统，其提供一种照明系统，其提供了一种用于制造发光带的可简单实现的可能性，尤其是在单元电路板内分开的情况下。该任务通过根据权利要求1所述的照明系统解决。特别有利的扩展方案在从属权利要求中。照明系统包括至少一个连接元件、尤其是插接和/或卡夹连接元件；以及带有至少一个带状单元电路板的至少一个发光带，其中单元电路板装备有至少两个半导体光源、 尤其是发光二极管(LED)并且具有设置在至少两个半导体光源之间的至少一个接触区域， 其中接触区域以可切断的方式构建，并且接触区域和连接元件构建为使得可以在切断接触区域之后将连接元件施加到接触区域上，并且借助将连接元件施加到接触区域上可以在单元电路板上接通至少一个电路。在该本申请的范围中，可以将所有用于电路板的电接触的装置视为连接元件，其适于以机械途径，这就是说基本上在避免热和/或化学处理的情况下根据实施形式也建立可再次断开的电连接。发光带可以在接触区域中借助简单方法，例如通过剪切、刻刮、断裂等等分离并且于是获得所希望的长度。随后，电路板上的现在断开的电路闭合，其方式为将连接元件施加到分离部位上(在插接连接元件的情况下例如推移)，这例如可以比SMD焊接在很大程度上更为简单地进行。此外，可以避免通过焊接工艺引起的热负载。选择适于接通电路的部件、即例如正确的电阻器同样可以通过构建连接元件来简化，因为其可以构建为使得排除混淆。通过设置至少一个电子器件、尤其至少一个电阻器和/或至少一个二极管用于接通至少一个电路保证电路恰当地使得排除部件、尤其是半导体光源和/或电源的过载并且实现所希望的功率。有利地，接触部在接触区域中的布置与发光带的电流馈入部位和/或端部部位与接触区域之间的半导体光源的数目有关地来构建。接触部的位置由此与分开或保留的半导体光源的数目关联，这由此也可以简单地识别并且由此能够实现选择适于接通电路的器件或者合适的连接元件。通过带有对于接触部在发光带上的布置合适的对接触部(其与适于接通至少一个电路的元件有效连接)的布置的连接元件可以保证电路以合适的方式使得排除部件、 尤其是半导体光源和/或电源的过载并且实现所希望的功率。此外，必要时可以通过选择合适的连接元件选择将发光带的哪个电路闭合，并且例如选择照明功能。此外有利的是可以根据发光带的电流馈入部位和/或端部部位与接触区域之间的半导体光源的数目接通不同的电路。由此同样可以保证电路以恰当的方式排除部件、尤其是半导体光源和/或电源的过载并且实现所希望的功率。适宜地，设置用于传输在多个、尤其所有接触区域上近似相同的电势的至少一个接触部在这些接触区域上具有在横向上相同的位置。这能够实现简单地构建可以施加到被切断的接触区域上的连接元件，因为用于该电势的对接触部始终可以设置在连接元件的相同部位上。适宜地，随着发光带的电流馈入部位和/或端部部位与接触区域之间的半导体光源的数目增加，相同的接触区域的其他接触部与设置用于传输在多个、尤其所有接触区域上近似相同的电势的至少一个接触部进一步远离。由此可以建立接触部在连接元件中特别简单的连接，其中避免连接线路交叉。在本发明的一个有利实施形式中，设置用于接通至少一个电路的至少一个电子器件设置在连接元件的区域中，尤其在至少部分围绕连接元件的壳体内。由此以少数部件实现了特别简单的结构，其可以以少的开销来安装。如果发光带为了导热而施加在相应的底座、例如冷却体上，则连接元件同样可以以简单方式与其有效连接，并且于是以简单方式导散电子器件的热量。在本发明的另一个有利实施形式中，设置用于接通至少一个电路的至少一个电子器件以与连接元件在空间上分离的方式设置。由此可以特别紧凑地实施连接元件，这例如对于将发光带与空间上受限制的条件相配合而言会是有利的。电子器件在此可以设置在合适的装入位置上、尤其是距发光带有些距离地来设置。适宜地，设置用于接通至少一个电路的至少一个电子器件设置在冷却装置、尤其是冷却体上。尤其当许多LED与单元电路板分开并且由此许多功率流到电子器件中时，电子器件会产生相当大的热量，其于是可以以简单方式导散。有利的是连接元件包括至少一个无插拔力连接元件，尤其是构建为无插拔力连接元件。由此可以简单并且以小的损害风险将连接元件施加到发光带上。此外有利的是在至少一个接触区域中设置在发光带的对置的侧上的、在发光带的工作中可以被施加不同电势的至少两个载流元件、尤其是接触部和/或印制导线在接触区域中在横向上彼此间隔地设置。在典型的发光带的情况下，在上侧和下侧分别覆盖有印制导线和/或接触部的柔性电路板将尽可能薄地构建。通过根据本发明的构型避免在截断时无意地建立位于上侧和下侧上的载流部件之间的接触。对于根据本发明的照明系统描述的特征也可以在形成系统的部件(这就是说发光带和与其匹配的也可以单个销售的连接元件)中分别单个地实现。
下面将借助实施例进一步阐述本发明。在实施例和附图中，相同或者作用相同的组成部分分别可以设计有相同的附图标记。所示的元件及其互相的大小关系原则上不应视为合乎比例的，更确切而言，各个元件，例如层、部件、器件和区域，可以为了更好的可示出性和/或为了更好的理解而以夸厚或者夸大地定尺寸的方式示出。其中图1示出了根据现有技术的发光带，图2示出了用于根据本发明的照明系统的发光带，图3示出了根据本发明的连接元件的接线图，图4示出了作为根据本发明的连接元件的示例的插接元件，图5示出了作为根据本发明的连接元件的示例的另一插接元件，图6示出了根据本发明的发光带的示图。
具体实施例方式图1在上方以俯视图示出了示例性地由两个连续而相同的单元电路板2构成的传统的柔性发光带。单元电路板2中的每个都具有由聚酰亚胺构成的柔性衬底3，其在此可见的前侧装备有四个发光二极管4。这些发光二极管4以在单元电路板2的纵向方向上均勻间隔的方式(等距地)定位。在两个(从纵向方向上来看)端部区域上，单元电路板2中的每个都具有电接触部5，在此分别具有两个接触部5。在制造发光带1时，单元电路板2以集成方式制造，其中单元电路板2的衬底3作为发光带1的单个的、单件的近似无尽的衬底存在。同样，两个相邻的单元电路板2的彼此邻接的接触部5实施为单个的接触条，其在两个单元电路板2上延伸。为了分离发光带1，可以将该发光带如通过剪刀象征性表明那样沿着分离线T分离。为了使发光带1的分开并不引起所有单元电路板2的电流中断，单元电路板2在电学上并联地关联。在分离时，由此仅仅被与(例如外部的)电源分开的单元电路板2在载流方面被截断。然而，单元电路板2的发光二极管4之间的分离引起该单元电路板2的所有发光二极管4终止运转，因为单元电路板2的发光二极管4在电学上串联。图1在中间以俯视图并且以详细视图示出了根据现有技术的单元电路板2。在每
两个发光二极管4之间设置有一对以焊区(IJitfeldern)为形式的桥接接触部6。桥接接
触部6对中的每个例如可以通过焊接可表面安装的电阻器(无图)来桥接。通过该布置， 可以将单元电路板2在两个发光二极管4之间切断，例如沿着分离线υ切断，更确切而言， 在桥接接触部6对和在电学上连接在后(在此更靠右设置的)的发光二极管4之间。图1在下方示出了单元电路板2的可能的电路图。在一个(在此为左侧的)端部上，单元电路板2装备有控制电路7，其具有两个晶体管Ql、Q2和两个电阻器Rl、R2。控制
5电路7通过接触部8和/或9与电源(无图)连接。在控制电路7之后连接有在电学上串联的发光二极管4。如果单元电路板2没有其他措施地沿着图1上方中的分离线U切断， 则该单元电路板2的电路中断，由此所有发光二极管4不再发光。通过借助相应的桥接电阻器R3、R4或R5在电学上桥接接触部6对可以将电路(涉及控制电路7)在桥接接触部7 之前再次闭合，由此在电路的于是再次闭合的部分中存在的发光二极管4可以发光。因为通过桥接电阻器R3、R4、R5也将消耗功率，所以对于SMD电阻器优选的是至少为0603 (英寸(Zoll-Code)，米制为1608) ,0805 (英寸，米制为2012)或者尤其为1206 (英寸，米制为 3216)的有利结构尺寸。在基本上没有电阻器的桥接的情况下，在还被供给电流的发光二极管4上出现过小的电压降。图2以俯视图示意性地示出了用于根据本发明的照明系统的发光带1的单元电路板2。同样示意性地示出了单元电路板2的设计。原理结构对应于在图1中所示的发光带 2，这就是说，单元电路板2中的每个在两个(从纵向方向来看)端部区域E上具有电接触部fe、5b，在此分别具有为接触部fe、5b。为了分离发光带1，该发光带可以如通过剪刀象征性表明那样沿着分离线T分离。单元电路板2的设计基本上对应于在图1下方所示的电路图，其中省去控制电路7 的示图。设置有两个连续的印制导线10、11，其也可以用于对随后的单元电路板2的供电， 使得发光带1的单元电路板2在电学上并联。在单元电路板2内，LED4借助将LED4连接的印制导线12串联。在分离线T上分别设置有接触区域13，在该接触区域上，第一连续的印制导线10 以及将LED4连接的印制导线12分别设置有接触部14a、14b。如果在没有其他措施的情况下将单元电路板2沿着分离线T切断，则通过发光二极管4的电路中断。通过借助相应的桥接元件在电学上桥接接触部14a、14b对可以将电路再次闭合，由此在电路的于是再次闭合的部分中存在的发光二极管4可以发光。为此例如需要匹配的电阻器，其根据所驱动或被分开的LED4的数目消耗需要的功率。连续的印制导线10的接触部14b (其当然在所有接触区域13上具有近似相同的电势)在所有接触区域13上从发光带1的横向方向上来看位于相同的位置上，而将LED4 连接的印制导线12的接触部14a的位置根据分离线T和用于将电流馈入到单元电路板2 中的接触部fe之间的LED4的数目变化。在当前的实施例中，随着所驱动的LED4的数量增加，连续的印制导线10的接触部14b与将LED连接的印制导线12的接触部14a之间的距离减小，这就是说，随着被分开的LED4的数量增加，连续的印制导线10的接触部14b与将 LED4连接的印制导线12的接触部14a之间的距离增大。这能够实现连接元件15的特别简单的结构，该连接元件的电路图在图3中示例性地示出。连接元件15的接触部16设置用于接触连续的印制导线10的接触部14b，而接触部 17设置用于接触将LED4连接的印制导线12的接触部14a。元件18表示电子器件18a，其被需要以用于接通发光带1的电路。元件18分别设置用于补偿LED4的缺失，这就是说，电压在元件18上以与在发光带1上所使用的LED4上那样相同的程度来降落。当接触部1 和14b之间的距离随着被截断的LED4的数目增加而减小(或者随着所驱动的LED4的数目减小而增大)时，由此可以在没有交叉的印制导线的情况下构建连接元件15，这简化制造。元件18例如可以由单个的电阻器或二极管构成，或者由这种电子器件18a的阵列构成。当在所有应用情况下以恒定电流驱动发光带时，电阻器的使用为简单并且成本低廉的变型方案，因为于是也清楚限定电阻器上的电压降。如果可以借助不同的电流驱动连接元件15，则提倡更高开销地使用二极管，因为这些二极管始终具有相同的电压降，如该电压降也将在被分开的LED4上出现那样。图4示出了根据本发明的连接元件的不同的实施形式。在图4中示出了连接元件15，其基本上由所谓的ZIF插头19、即无插拔力元件19以及直接并且牢固地与其连接的 FR4板20 (这就是说由环氧树脂和玻璃纤维织物构建的板)构建。连接元件15可以用于替代直至三个被分开的LED4，其通过三个作为电子器件18a的二极管21取代。该结构对应于在图3中所示的示意图。图4b示出了与图如中所示的连接元件大致相同的连接元件15， 其中在此附加的(隐藏在ZiF插头19中的)接触部设置用于与发光带的两个连续的印制导线11连接。由此，可以借助连接线缆22将两个连续的印制导线10、11进一步引导而超过连接元件15，以便例如与其他发光带2连接。图如示出了在图4b中所示的连接元件15的变型方案，其中壳体23围绕板20、二极管21，以及部分地围绕ZIF插头19以及连接线缆22。壳体23在当前的实施例中实施为注射模塑部分，其为了更好的导热而填充有所谓的密封胶，即导热、电绝缘并且必要时保护不受湿气的材料。壳体23的其他实施形式是可能的，其即涉及造型和制造又涉及所使用的材料(例如以浇铸物为形式或者通过施加熔融粘合材料)。图4d示出了根据本发明连接元件15的另一实施例。与在图如中所示的实施例不同，在此板20实施为金属芯板，这能够实现从电子部件18a的更好散热。为了进一步改进散热，板20在其下侧上并不被壳体23围绕并且于是可以直接借助粘合层M与在此未示出的冷却体连接，该冷却体例如用于冷却发光带1。在图5中示意性地示出了连接元件的另一实施形式。在此，插头19作为连接元件 15借助线缆连接部25与电子模块沈连接，该电子模块包含对于接通电路所需的元件18并且又设置在冷却体27上。当必须导散高功率时，这种结构形式特别合适，因为可以通过将电子模块26在空间上与发光带1分离而明显减小其热负载。为此，插头19在发光带1的端部需要比当装置根据图4构造时在很大程度上较小的安装空间。图6以整体示图(下方)以及以三个详细视图(上方)示出了对于根据本发明的、 还未装备器件的发光带1。在发光带1的背侧B上，即在背离LED4的侧上设置有两个连续的印制导线观、29，其也可以用于对随后的单元电路板2供电。在侧A上设置有其他印制导线10、11、12，其主要设置用于对LED供电。在此，在侧上设置有连续的印制导线10、11， 其也可以用于对随后的单元电路板供电。这些印制导线10、11在切断之后也可以被推移过的ZIF插头19接触，而在市面上可获得的ZIF插头并未提供用于接触下侧B上的印制导线观、四的可能性。在详细视图中分别示出了接触区域13，其具有将LED4连接的印制导线12 的接触部14a以及印制导线10的接触部14b。在根据现有技术的发光带的情况下，尤其是那些其中使用相对薄的支承体材料和相对厚的印制导线的发光带的情况下(如在该实施例的情况下那样，其中25 μ m厚的聚酰亚胺膜设置在50 μ m厚的铜印制导线之间)，在分离部位T的切断时会出现两个铜层彼此触碰，使得在不同电势下会出现短路。为了避免这， 在所示的实施例中下方的印制导线观、四在接触区域13中设置有凹处30，使得其在那里在横向上与位于其上方的、会具有其他电势的接触部14a间隔。这种原理可以在所有可切断
7的发光带的情况下应用，与是否使用连接元件15或所焊接的连接部或者是否根本不出现导热无关。当然，本发明的其他实施形式也是可能的，尤其，本领域技术人员可以没有困难地找到所示各个实施例中所示特征的对于实践要求合适的组合。例如可能的是，将电子器件 18a直接集成在插头19中。可以借助简单方法将发光带1和连接元件15的设计匹配于应用情况的特殊性。尤其可能的是，在不同类型的发光带1的情况下使用相同的连接元件15， 或者在相同的发光带1的情况下使用不同的连接元件15，其例如根据其几何结构、所使用的部件18a或者其他特征适配与相应的应用目的。为此，图4中的不同实施形式也可以用作实施例，其也可以在相同的发光带1的情况下使用。发光带1的分开例如可以通过剪切或刻刮和断裂来提供。电路板2尤其可以有利地为柔性的，用于也将发光带1铺设到弯曲面上(‘柔性带’)。可以替代LED4地或者除了 LED4之外将激光二极管用作半导体光源。替代ZIF插头19，也可以借助其他合适的连接元件、尤其借助其他插头或卡夹连接部实现发光带1的接触。
权利要求
1.一种照明系统，包括至少一个连接元件(15)、尤其是插接和/或卡夹连接元件 (15)；以及带有至少一个带状单元电路板( 的至少一个发光带(1)，其中所述带状单元电路板( 装备有至少两个半导体光源G)、尤其是发光二极管G)，并且具有设置在至少两个半导体光源(4)之间的至少一个接触区域(13)，其中所述接触区域(13)以能够被切断的方式构建并且所述接触区域(13)和所述连接元件(15)构建为使得在切断所述接触区域 (13)之后能够将所述连接元件(1 施加到所述接触区域(1 上，并且借助将所述连接元件(1 施加到所述接触区域(1 上而能够在所述单元电路板( 上接通至少一个电路。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，至少一个电子器件(18a)、尤其至少一个电阻器和/或至少一个二极管设置用于接通所述至少一个电路。
3.根据权利要求1或2所述的照明系统，其特征在于，接触部(14a，14b)在所述接触区域(1 中的布置同所述发光带的电流馈入部位(5a)和/或端部部位(E)与所述接触区域 (13)之间的所述半导体光源⑷的数目有关地构建。
4.根据权利要求1到3之一所述的照明系统，其特征在于，根据所述发光带(1)的电流馈入部位(5a)和/或端部部位(E)与所述接触区域(13)之间的所述半导体光源⑷的数目能够接通不同的电路。
5.根据权利要求1到4之一所述的照明系统，其特征在于，设置用于传输在多个、尤其所有接触区域(1 上近似相同的电势的至少一个接触部(14b)在所述接触区域(1 上具有在横向上相同的位置。
6.根据权利要求1到5之一所述的照明系统，其特征在于，随着所述发光带(1)的电流馈入部位(5a)和/或端部部位(E)与所述接触区域(13)之间的所述半导体光源⑷的数目增加，所述相同的接触区域(1 的其他接触部(14a)与所述设置用于传输在多个、尤其所有接触区域(1 上近似相同的电势的至少一个接触部(14b)进一步远离。
7.根据权利要求1到6之一所述的照明系统，其特征在于，设置用于接通所述至少一个电路的至少一个电子器件(18a)设置在所述连接元件(1 的区域中，尤其设置在至少部分围绕所述连接元件(1 的壳体内。
8.根据权利要求1到3之一所述的照明系统，其特征在于，设置用于接通所述至少一个电路的至少一个电子器件(18a)以在空间上与所述连接元件(15)分离的方式设置。
9.根据权利要求1到3之一所述的照明系统，其特征在于，设置用于接通所述至少一个电路的至少一个电子器件(18a)设置在冷却装置(27)、尤其是冷却体(XT)上。
10.根据权利要求1到3之一所述的照明系统，其特征在于，所述连接元件(15)具有至少一个无插拔力连接元件(19)，尤其是构建为无插拔力连接元件(19)。
11.根据权利要求1到3之一所述的照明系统，其特征在于，在至少一个接触区域(13) 中设置在所述发光带(1)的对置的侧(A，B)上的、在所述发光带(1)的工作中能够被施加不同电势的至少两个载流元件(1如，28，四)、尤其是接触部(14a)和/或印制导线08，29) 在所述接触区域(1 中在横向上彼此间隔地设置。
12.一种用于根据上述权利要求之一所述的照明系统的发光带(1)。
13.一种用于根据上述权利要求之一所述的照明系统的连接元件(15)。
全文摘要
本发明的主题是一种照明系统，其包括至少一个连接元件(15)、尤其是插接和/或卡夹连接元件(15)；以及带有至少一个带状单元电路板(2)的至少一个发光带(1)，其中所述单元电路板(2)装备有至少两个半导体光源(4)、尤其是发光二极管(4)并且具有设置在至少两个半导体光源(4)之间的至少一个接触区域(13)，其中所述接触区域(13)以能够切断的方式构建，并且所述接触区域(13)和所述连接元件(15)构建为使得在切断所述接触区域(13)之后可以将所述连接元件(15)施加到所述接触区域(13)上，并且借助将所述连接元件(15)施加到所述接触区域(13)上能够在所述单元电路板(2)上接通至少一个电路。
文档编号F21V23/06GK102365491SQ201080014101
公开日2012年2月29日 申请日期2010年4月29日 优先权日2009年4月30日
发明者托马斯·普罗伊施尔, 斯特芬·施特劳斯, 比吉·韦尔斯, 罗伯特·克劳斯 申请人:欧司朗股份有限公司