具有LED的照明用具的制作方法

文档序号:13349265阅读:139来源:国知局
具有LED的照明用具的制作方法

本发明涉及一种照明用具,其具有装配在基板上的led,其中,具有led的基板布置在外泡壳中。



背景技术:

传统的照明用具(例如白炽灯)发出具有近似全方向性的光分布的光,因此,简单地说,传统的照明用具沿所有的方向散发同样多的光(例如除了被白炽灯的底座遮暗之外)。与此相对,led本身定向地发出光,即,通常具有朗伯光分布。因此,光强度或辐射强度例如沿着led的辐射面的面法线最大,并且随着相对于面法线的角度渐增而减小,没有光进入后方空间中。

尽管每个led发出定向的光辐射,为了产生最终均匀的光分布,由现有技术例如已知这样的照明用具,在其中由led发出的光通过透镜进行再分配,例如通过折射和反射的组合(通常全反射)。以这种方式可由led的朗伯光分布例如产生这样的光分布,在其中靠近白炽灯的光占据的光量大于半空间的光量。因此,通过透镜将光再分配到后方空间中。



技术实现要素:

基于该技术问题,本发明的目的在于,提供一种相对于现有技术有利的照明用具以及用于制造该照明用具的方法。

根据本发明,该目的通过一种照明用具以及一种方法实现,该照明用具具有:用于发出光的多个led;基板;在该基板处的导体电路结构,led装配在该基板上并且在此导电地与所述导体电路结构连接;对于由led发出的光来说能穿透的外泡壳,具有led的基板布置在该外泡壳中;和底座,led与该底座通过导体电路结构可电气运行地连接,其中,基板的至少两个子面相对于其余的基板分别围绕桥接区域翻开并且因此相对于本身平的其余的基板斜置,相应的子面与其余的基板通过该桥接区域连接,其中,针对其余的基板的每个侧面,该侧面参考其余的基板的厚度方向彼此相对而置,相应有至少一个子面翻开,并且其中,在子面中的每个上布置有led中的至少一个;

该方法具有以下步骤:

-设置基板;

-将子面从其余的基板翻开。

在从属权利要求和整个公开中说明了优选的实施方式,其中,在描述中并未总是详细地在装置方面、方法方面和应用方面之间进行区分;无论如何,应暗含地解读为在所有的权利要求类型方面进行公开。

本发明的基本思想在于,设置一种原则上平的并且因此薄的基板,但通过翻转子面仍然实现光输出的从面离开的方向适应性。在此,沿不同的方向的光输出通过将led布置在斜置的子面上实现,从而因此不同的led已经原本地由于其相对彼此的相对布置沿不同的方向输出光。沿不同的方向的光输出在一定程度上已经集成到基板中;因此,例如相比于开头提到的现有技术(具有透镜的照明用具)可减少需安装到照明用具中的零部件的数量(作为led的支架的基板在现有技术中也是需要的)。这可尤其在大量生产中减少在组装照明用具时的花费并且因此例如还可有助于减少可能的错误来源并且因此减少废品,特别还可简化仓储管理。

相对于发明人备选地考虑的手段,即,设置已经本身三维的支架,例如方体,在其中,此时例如在六个侧面中的五个上装配有led,该手段例如可提供装配优点。如下文详细阐述的那样,led可装配在作为平的本体的基板(或其层)上,如果子面然后优选地紧接着装配被翻开。

通过根据本发明翻开子区域,还可有利地通过主翻开角度相对简单地调整产品系列之间的光分布。这无论如何在一定限度内还在在其他方面未改变的照明用具中得以实现,因此可以适度的花费实施。灵活性得到提高。

通过从其余的基板的侧面翻开至少一个子面,例如可已经相应重点提供四个象限。即,led通常还可布置在其余的基板的侧面上,并且已经提供两个彼此相反的方向,它们此时补充通过子面的led提供的方向。然而,优选地从侧面翻开多个子面,即,至少两个、优选地至少三个、特别优选地四个相应配有至少一个led的子面。例如在最高八个子面、优选地最高六个并且特别优选地最高五个子面(相应配有至少一个led)的情况下可存在优选的上限。

“其余的基板”是除了所有翻开的子面之外的基板,因此,它不包括子面。然而,分开仅仅是概念上的性质,因为每个子面通过相应的桥接区域与其余的基板连接。其余的基板是“面状的”,因此,在其面方向中的每个上比在与之垂直的厚度方向上具有明显更大的延伸,例如至少是10倍、15倍或20倍(按提到的顺序渐优);对于基板变化的厚度的情况,考虑形成的平均值,优选地,厚度是恒定的。“侧面”彼此关于厚度方向相反,因此此时相应沿面方向延伸。

“装配”在基板上的led优选地是焊接,其中,焊接连接中的至少一些同时建立在导体电路结构和led之间的电气接触并且用于机械地固定led(但还可附加地仅仅设置用于机械固定/热连接的焊接连接)。优选地,作为led的是所谓的smd构件(surfacemounteddevice),其在回流焊工艺中进行焊接。通过底座可电气联接照明用具(在应用中从外部)。

led与底座(即其用于从外部进行连接的联接部位)“可电气运转地”连接,优选地插入运转电子设备(插到底座的联接部位和led之间)。优选地,照明用具为了运转而加载电源电压(至少100伏),因此,可将电源电压施加到底座联接部位,并且其优选地与照明用具的运转电子设备匹配以用于led的运转。

照明用具优选地设计为白炽灯代替件;底座优选地为edison底座,特别优选地具有螺纹代号e27。通常,外泡壳还可是透明的(透光的),然而,其优选地进行磨砂处理,即,例如(如果照明用具不发出光),电路板从外面穿过外泡壳最多隐约可见,优选地完全看不见。磨砂例如可通过嵌入外泡壳材料中的散射点(尤其散射颗粒)和/或通过布置在外泡壳表面处的散射点实现,例如表面粗化部和/或表面涂层。优选地是内侧的涂层,即,面向led的内壁面的涂层,这在应用中例如可防止划痕。

具有led的基板如此布置在外泡壳中,即,led发出的光的大部分穿过外泡壳,即,从内向外穿过并且可在应用中予以利用。就此而言,“大部分”例如可意指至少70%,优选地至少80%,进一步优选地至少90%;可行的上限例如可为最高99.9%。led发出的光可直接和/或在在前的反射之后落到外泡壳内壁上并且然后向外穿过它。

回到基板和子面:后者相对于其余的基板围绕相应的桥接区域翻开,即,围绕作为一种类型的铰链的桥接区域翻开。通过弯折提供的三维组件由于基板本身和/或与之连接的部件(优选地导体电路结构,参见下文)的塑性变形得以维持。优选地,子面相应围绕折槽线从其余的基板翻开,因此,折槽线相应标记了在子面和其余的基板之间的过渡部(优选地,折槽线位于下文阐述的基板层中)。

在一优选的实施方式中,每个侧面翻开至少两个子面,其中,子面相应相对于其余的基板翻开至少25°,按顺序渐增地优选地翻开至少30°、35°、40°或42.5°。按顺序渐增地,有利的上限最高为65°、60°、55°、50°或47.5°,其中,通常,上限和下限还应彼此独立地公开。如果在此和在下文提到子面或子区域,在上面相应总是布置有至少一个led,其中,例如,有利的上限可为最高5个、4个、3个或2个led(按提到的顺序渐优);特别优选地,每个子面/子区域有恰好一个led。

由于翻开相应的角度,针对各子面,从相应的子面、即上面的一个/多个led发出的光的主传播方向相对于其余的基板的厚度方向以提到的顺序渐增地优选地倾斜至少25°、30°、35°、40°或42.5°;可行的上限(彼此独立地)例如以提到的顺序渐优地为最高65°、60°、55°、50°或47.5°。“主传播方向”在此相应为所有方向矢量的平均值,相应的子面的一个/多个led的光沿着主传播方向发出,其中,在形成平均值时,每个方向矢量以与之相关的光强加权(光源发射的任何方向可说明为矢量,可为该矢量分配光强)。

在此,对于各子面,其余的基板的厚度方向首先直接在相应的子面的桥接区域中指的是其余的基板。通常,其余的基板本身优选地是平的,因此,厚度方向在其余的基板上没有改变。本身平的其余的基板的侧面此时相应处于平面中,该平面彼此间隔开其余的基板的厚度。

上文针对翻开子面优选地说明的角度在本身平的其余的基板的情况下相当于在两个相应含有侧面的平面中的一个和含有相应考虑子面的平面(其总归配有led部件)之间的交角;优选地,子面本身相应也是平的。

虽然通常除了布置在子面上的led之外也还可将其他led设置在基板上,优选地,照明用具的所有的led布置在翻开的子面上。通常,子面例如可具有的面积至少为10mm2、30mm2或50mm2并且(与此独立地)例如不大于1000mm2、500mm2或150mm2(相应以提到的顺序渐优)。

在一优选的实施方式中,各侧面翻开至少两个子面,更确切地说,相应翻开至少70°,优选地至少80°,特别优选地至少85°,并且(彼此独立地)翻开最高110°,优选地最高100°,特别优选地最高95°。从相应的子面、即上面的一个或多个led发出的光的主传播方向可相对于其余的基板的厚度方向例如倾斜至少70°、80°或85°,并且(与此独立地)倾斜最高110°、100°或95°(相应以提到的顺序渐优)。

可为优选的是,相应翻开(基本上90°)的子面中的第一子面的一个或多个led的主传播方向基本上平行于外泡壳纵向方向,其平行于外泡壳纵轴线延伸并且从底座朝外泡壳指向。外泡壳纵轴线可为外泡壳的转动对称、优选地旋转对称轴线。“基本上平行地”例如意指相对于轴线的倾斜不大于10°,优选地不大于5°,特别优选地是角度为0°。

针对各侧面,此时例如可如此布置第二和第三子面,即,相应布置在上面的led(一个或多个)的相应的主传播方向与外泡壳纵向方向围成的角度为至少80°,优选地至少85°,并且(与此独立地)不大于100°,优选地不大于95°。第二和第三子面的led的主传播方向优选地恰好彼此相反。

在优选的设计方案中,其余的基板的各侧面翻开至少四个子面,并且子面在各侧面上彼此转动对称,即,它们可通过转动转化成彼此。转动轴线垂直于优选地本身平的其余的基板。优选地,各侧面翻开恰好四个子面,并且转动对称是四重的,即,最小的转动角度等于90°。

在一优选的实施方式中,基板由至少两个、优选地恰好两个相应本身平的并且组成多层基板的基板层建造而成。此时,子面为从基板层翻开的子区域,因此,在其中相应的基板层相对于其余的基板层翻开。如果谈到“子区域(一个或多个)”和“其余的基板层”,此时分别指的是相同的基板层,“其余的”因此不是指的不同的基板层,而是指的是没有子区域的相应考虑的基板层。

针对各基板层,子面(一个或多个)、桥接区域(一个或多个)和其余的基板层由相同的连续材料构成。基板层相应本身是单片的,即,除了必要时统计上地分配在其中的夹杂物(例如反射颗粒)之外,在它的内部在不同的材料或不同的制造阶段的材料之间没有材料边界。优选地设置成,基板层相应由塑料材料构成,优选地由聚酯材料构成,特别优选地由聚对苯二甲酸乙酯(pet)构成。

“本身平的”基板层在其任何面方向上具有的延伸明显大于与之垂直的厚度方向,例如至少是20倍、30倍或40倍。在多层基板中,基板层优选地彼此平行延伸,就此而言,相应除了考虑的子区域之外。基板层如此布置,即,其厚度(在其余的基板中)叠加。在“子区域”中,相应的基板层相对于其厚度延伸总地翻开。

在优选的设计方案中,基板层通过材料配合的接合连接层彼此连接,特别优选地是粘合剂层。可例如在基板层中的一个上施加粘合剂膜,然后可使基板层直接彼此粘接;然而,优选地,在基板层之间还布置支架/反射体(参见下文),并且基板层相应与支架/反射体相应地材料配合连接,即,相应与它的彼此相反的侧面中的一个材料配合连接。

通常,组合的基板层不必是强制事先分开的零件,例如还可在基板片上作凹槽,并且使之围绕折槽线回放、尤其是折回到它本身上面。然而,优选地,基板层是事先本身分开的零件。

在一优选的实施方式中,针对各基板层,至少一个子区域相对于基板层的外侧面翻开。“外侧面”在此相应意指相应的基板层的两个彼此相对于厚度方向相反的侧面中的面,其同时为基板的侧面,即,刚好在外部并且不是位于组合的多层基板的内部。子区域“相对于”相应的外侧面翻开,此时,子区域翻入面向相应的外侧面的半空间中。

优选地恰好两个基板层此时相应完全在半空间中,其中,半空间在垂直于其余的基板的厚度方向穿过基板的平面(关于厚度方向居中地位于其余的基板中的平面)彼此邻接。因此,形象地说,基板层没有由于翻开子区域而相交。然而通常例如还可考虑,基板层不是完全重合地布置,并且例如相应突出的边缘/角部区域翻入其他的基板层的半空间中。优选地,基板层重合地延伸,即,基板层的外边缘沿着其余的基板的厚度方向在仰视时重合。

在一优选的实施方式中,对于各基板层,至少一个子区域与其余的基板层通过分界缝部分地、即除了桥接区域之外分开;分界缝沿厚度方向完全穿过相应的基板层。分界缝在其长度延伸上说明了相应敞开的(不闭合的)曲线,优选地,分界缝相应是u形的。在此,分界缝相应完全在相应的基板层内,即,分界缝没有到达相应的基板层的外边缘(而是与外边缘关于基板层的面方向有间距)。换言之,分界缝关于面方向相应在两个端点之间延伸并且相应两个端点在相应的基板层内。因此,对于各基板层,边缘区域例如可没有子面,这可提高在组装之前多层基板或基板层的机械稳定性。通常,基板层的外边缘关于其面方向外置。

显然,对于子区域,同样优选的是上文关于子面的说明,例如,关于数量或布置方式。优选地,所有的子面或子区域、其余的基板的各侧面由相同的基板层形成。

优选地,其余的基板层在相应的基板层处的面积占比相应为至少30%,其中,至少40%,50%、60%或70%是以提到的顺序渐优的其他下限。另一方面,其余的基板层的面积占比例如应占到不大于90%。同样,与面积占比无关地,具体对于各基板层,其余的基板层优选地本身是平的(即,其侧面相应位于两个彼此平行的平面中的一个中)。

在一优选的实施方式中,基板具有优选地平的、优选地由金属构成的支架,其布置在基板层之间(关于其余的基板的厚度方向);支架是多层基板的部分。支架具有的弯曲刚度大于每个基板层相应本身,例如至少是2倍、4倍、6倍、8倍或10倍。原则上,还可设置刚性支架,上限例如可在最高的情况下仍然是基板层相应本身的弯曲刚度的1000或500倍。优选地设置成,支架由金属、特别优选地由铝构成,这除了机械稳定性之外还可有助于改善led的散热。然而,机械稳定通常例如还可通过相应刚性的塑料支架实现。

尽管通常例如还可考虑将格栅作为支架,关于其面方向连续(无中断地)构造的平的支架是优选的,例如板。其垂直于面方向通常作为平均值的优选地恒定的厚度例如可至少为0.5mm,优选地至少1mm,进一步优选地至少1.5mm,特别优选地至少2mm,其中,可行的上限(与此独立地)例如为最高5mm、4mm或3mm(以提到的顺序渐优)。支架优选地是“平面的”,因此在其任何面方向上具有的延伸明显大于在与之垂直的厚度方向的延伸(在厚度变化时考虑平均值),例如至少是15倍、20或25倍(以提到的顺序渐优)。支架例如应在其余的基板的面的至少60%、70%、80%或90%上延伸。支架优选地是总体平的部件。

基板层和支架是可一件式地彼此、即无损地(在没有损坏它们中的一个或它们之间的层的情况下)相互分开。优选地,支架和基板层作为事先分开的部件彼此连接,其中,优选地,每个基板层通过材料配合的接合连接与支架连接,优选地通过粘合剂连接,特别优选地通过大的平的粘合剂膜。对于优选的多层基板,此时使以下层顺序:基板层、粘合剂膜、支架、粘合剂膜、基板层。基板层与支架的组装例如还可以带材和辊压工艺(卷对卷)进行。

在一优选的实施方式中,在基板层之间设置有平的反射体,关于其在基板层“之间”的布置、“平面性”、与基板层的“一件性”以及相对于其余的基板的延伸在表述上参考上文关于支架的说明,其公开也应适用于反射体。通过反射体可散发间接的光,因此,led的光不是立刻直接沿期望的方向发出,而是首先到达反射体上,参见图2b进行说明。此时,通过翻开的子区域可使led主传播方向例如相应如此定向,即,一方向分量(其平行于其余的基板的厚度方向)朝其余的基板指向。在反射之后,光的主传播方向于是具有指离它的方向分量。

优选地,镜面漫反射一方面实现一定的散射,这例如可更起作用地从外面看到优选地不透明的外泡壳,因为led呈现得至少明显少于各光点。另一方面,反射也不应是完全漫射,从而反射的光的主传播方向不平行于其余的基板的厚度方向。因此,按份额地相应通过斜置子区域实现的方向分量平行于其余的基板的面方向,例如至少30%并且(与此独立地)不大于80%。

在优选地相应通过分界缝与其余的基板层部分地分开的子区域的情况下,其余的基板层相应在子区域翻开的部位中断。反射体本身此时优选地无中断地延伸通过中断部。因此,对于各led,光的至少一部分通过基板层中通过翻开相应的子区域引起的各个中断部落到反射体上,以便然后作为间接的光发出。

在具有反射体的实施方式中,通常优选的是,每个led相应发出的光的至少25%、优选地至少40%落到反射体上。反射体例如具有的反射度为至少80%,按顺序渐增地优选地至少85%、90%、95%、97%或98%;尽可能高的反射度可是优选的,由技术决定的,上限例如可为99.9%。反射度在此相应在可见光谱范围内(380nm至780nm)平均地来看。通常,反射体还可构造为例如具有两个反射层的多层系统,然而,它优选地为整体件,参见上文的定义。

在优选的设计方案中,支架和反射体是同一个部件,即,其同时提升机械稳定性并且用于间接的光引导。此时,例如必须组装更少的零部件。

在另一优选的实施方式中,在其中光不是间接通过反射体引导,led相应装配在相应的基板层的外侧面上。对于各基板层,外侧面相应是基板层的侧面,该(侧面)同时为多层基板的侧面。

在一优选的实施方式中,基板层具有的相应的厚度为至少150μm,优选地至少200μm,特别优选地至少250μm。有利的上限可例如为最高500μm,优选地最高450μm,进一步优选地最高400μm,特别优选地最高350μm,其中,上限和下限在表达上还可彼此独立地予以关注。例如,在优选的塑料材料的情况下,例如pet,发明人在提到的范围内一方面已经发现基板的好的基础稳定性,然而,另一方面,子区域也可很好地翻开。

在一优选的实施方式中,该实施方式也可与基板层厚度的具体方案独立地予以关注,导体电路结构的导体电路具有的厚度为至少20μm,优选地至少25μm,进一步优选地至少30μm,特别优选地至少35μm。有利的上限可例如为最高100μm,优选地最高90μm,进一步优选地最高80μm,特别优选地最高70μm,其中,上限和下限又还可彼此独立地予以关注。优选地,在每个基板层上设置相应厚度的导体电路作为导体电路结构的一部分。

基板层/导体电路的厚度沿着基板层的厚度方向来看,其中,在基板层上不均匀的厚度的情况下,考虑形成的平均值。优选地是相应恒定的厚度。

对于导体电路结构来说,铜材料是优选的。铜例如可压成薄片,从而例如铜箔通过粘合剂层材料配合地与基板连接。优选地是无电流地在浴池中沉积到基板上的铜。在此,例如可在第一步中首先沉积出一部分层(籽晶层)并且使之具有结构或沉积到掩模上,并且然后在第二沉积步骤冲将籽晶层加固成导体电路结构。但单步的沉积也是可行的。

在一优选的实施方式中,如此使照明用具的光分布均匀化,即,在围绕外泡壳纵轴线周边(在仰角为90°的情况下,即,垂直于外泡壳纵向方向)测得的光强在任何情况下呈现出小的波动。因此,在该周边的任何光强值应占在该周边的光强最大值的至少30%,优选地至少25%。优选地,示出了光强还在其他的仰角下(该周边总是恒定的)具有相应小的波动。

优选地,在所有的方向上,其与外泡壳纵向方向(参见上文)围成的角度在0°和极限角度之间,还测得不为零的光强,其优选地占最大光强的至少10%,进一步优选地至少20%或30%。极限角度渐优地为大于90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°或160°;在角度大于170°时,光强可为零。

下面说明由基板和导体电路结构构成的总体,即,尤其由多层基板和导体电路结构构成的总体,为了简单起见,其被称为“电路板”。led中的第一led布置在电路板的一侧面上,并且led中的第二led布置在相反的侧面上,优选地,将第三led与led中的第一led一起布置在相同的侧面上,并且将第四led与led中的第二led一起布置在相同的侧面上。关于宽度/长度的说明指的是整体平的多层基板。

在一优选的实施方式中,冷却体设置成直接热接触电路板,冷却体本身形成照明用具的外面或设置成直接热接触照明用具的一部分,优选地与底座分开的形成照明用具的外面的壳体件(参见下文)。冷却体的热阻rth例如取决于冷却体材料的导热系数以及其连接,然而应最高为25k/w,其中,最高20k/w、15k/w、10k/w或5k/w是以提到的顺序渐优的其他上限。在电路板和冷却体之间的接触热阻应优选地相当小,即,例如不大于冷却体的热阻rth的50%、40%、30%、20%或10%;同样的情况适用于与形成照明用具的外面的部分(只要冷却体本身没有形成该部分)的可能的接触热阻。

作为冷却体材料,金属是优选的,例如铝,但例如还可设置有导热能力的塑料,即,例如具有为了提高导热能力而嵌入的颗粒的塑料材料。

“处于直接的热接触中”在任何情况下意指在它们之间具有材料配合的连接层,例如焊接层,优选地直接彼此贴靠。优选地,冷却体(朝外,用于散热)贴靠在布置在底座和外泡壳之间的壳体件处,其中,壳体件和冷却体进一步优选地通过过盈配合(压配合)彼此保持,即,冷却体压入壳体件中。如果设置有冷却体,可将外泡壳设置成由塑料材料构成,这可提供成本优点。外泡壳例如还不必提供封闭的气体体积(具有导热气体),这可降低花费。

因此,虽然外泡壳不必气密地封闭具有电路板本身以及连同具有底座和/或壳体件的体积,无论如何可封闭体积,使得可预防灰尘侵入。因此,在热方面的构思允许不考虑例如通风切口等等,其无论如何可使得污物进入变得可能。外泡壳本身优选地没有(连接内部体积和外部体积的)切口。

在优选的设计方案中,电路板和冷却体直接彼此贴靠,并且它们具有彼此的贴靠面,其面积至少和led占据的电路板的两个侧面的面积占比一样大。因此,布置在电路板上的led的基面合计,并且在冷却体和电路板之间的贴靠面应至少相当于合计的面积。贴靠面优选地划分成多个彼此间隔开的子面(其例如相应由弹簧形成,参见下文),其中,子面此时进一步优选地以相同的份额分布到电路板的侧面上。led的“基面”是led在与电路板的厚度方向垂直的平面中的竖向投影。

贴靠面、电路板和冷却体应彼此例如按顺序渐增地优选地占据至少4mm2、8mm2、12mm2、16mm2或20mm2。可行的上限(与下限独立地)例如为最高80mm2或60mm2

在优选的设计方案中,冷却体相应直接通过弹簧、优选地相应通过至少两个弹簧、进一步优选地相应恰好两个弹簧贴靠电路板的彼此相反的侧面。电路板在相应形成贴靠面的子面的弹簧之间传力地得到保持;因此,为了使电路板沿着外泡壳纵轴线运动,需要一定的力消耗,其例如可至少克服重力引起的滑出传力地保持电路板(在外泡壳纵轴线与重力方向平行时)。

对于各弹簧,贴靠面的相应的子面可具有的面积例如按顺序渐增地优选地为至少2mm2、3mm2、4mm2、5mm2、6mm2、7mm2、8mm2或9mm2。可行的上限可(与下限独立地)例如为最高20mm2或15mm2

对于各弹簧,优选的是,弹簧的形成贴靠面的按压区域比弹簧的变形区域更靠近led,弹簧的弹性变形总归引起按压力的大部分。因此,弹簧以按压区域朝led延伸并且因此在照明用具中延伸离开底座。因此,相应的子面(贴靠面)可布置成尽可能靠近led,这有助于改善散热。同样可为优选的是,至少第一led和第二led(优选地还有第三led和第四led)与贴靠面的为其相应分配的子面具有的最小间距不大于按顺序渐增地优选地15mm、10mm或5mm。可能的下限可例如为至少0.5mm或1mm。

对于具有朝led延伸的按压区域的弹簧,可(从变形区域到按压区域)紧接着按压区域也还设置从电路板提升的反射区域,相应的led发出的光的一部分落到该反射区域上并且以一方向分量沿着外泡壳纵轴线被反射。落到上面且被反射的光的份额可例如为至少5%或10%(并且例如不大于30%或20%)。

在优选的设计方案中,冷却体由至少两个部件组成,优选地恰好两个部件,其中,冷却体部件一起包围电路板,更确切地说,关于围绕外泡壳纵轴线的周边。“组成”例如在任何情况下意指通过传力、形状配合和/或材料配合彼此连接。优选地,冷却体部件如此组装在电路板处,即,通过组装冷却体,冷却体还已经在电路板处具有它的位置(即,如然后还在照明用具中布置在电路板处那样)。优选地,冷却体部件彼此卡锁,它们此时形状配合地保持在一起。优选地,冷却体在组装到壳体件中之后(参见上文)被装入,优选地压入,因此,冷却体相对于壳体件具有过量,以便然后通过过盈配合保持在其中。

紧接着,将外泡壳放在壳体件处,更确切地说,优选地本身整体的部件通过沿着外泡壳纵轴线的运动来安放。优选地,外泡壳在此一定程度地推入壳体件中并且与之卡锁在一起。

除了围绕电路板组装冷却体部件之外,这种制造例如在单件的/整体的冷却体的情况下也可是优选的。于是,这种冷却体还可例如通过过盈配合保持在壳体件中。尤其在单体的冷却体的情况下(但通常还在组合的冷却体的情况下,)电路板和冷却体通常还可材料配合地彼此连接,例如通过钎焊连接或优选地焊接连接。

在由冷却体部件组合的冷却体的优选的设计方案中,冷却体和电路板形状配合地彼此连接,其中,形状配合应阻止电路板和冷却体的与外泡壳纵轴线平行的相对运动。优选地,为此在电路板中设置在其彼此相反的侧面之间延伸的槽口,更确切地说,优选地在电路板的平行于外泡壳纵轴线延伸的边缘面处,在该槽口中,边缘面相对于其余的边缘面凹进。组装的冷却体然后接合到槽口中并且就此而言将电路板保持在适当的位置中。

在一优选的实施方式中,外泡壳和布置在底座与外泡壳之间的壳体件以(围绕外泡壳纵轴线)环绕的线彼此邻接,并且冷却体遮住朝与led的边界线,这防止直接的光引入,即,光无反射地从led落到该线上。这可在从外面看照明用具时在美学上感到更吸引人。显然,外泡壳和壳体件还可环绕地在一个面中彼此连接;从外面来看照明用具,将在照明用具外面处可见的在壳体件和外泡壳之间的过渡部看作“边界线”。

布置在底座和外泡壳之间的、利用两个组装的(参见上文关于此概念的公开)壳体件通常是优选的,其中,壳体件关于照明用具的沿着外泡壳纵轴线占据的总长度(从底座端部到相对的外泡壳端部)例如可延伸通过总长度的至少10%,优选地至少20%;可行的上限例如为最高40%或30%。

但照明用具通常还可没有这种壳体件,其中,此时,外泡壳和底座直接组装在一起,即,彼此邻接(如在传统的白炽灯中那样)。运转电子设备此时例如可安置在底座中。为了可重塑具有朝底座渐细的外泡壳的白炽灯形状,外泡壳在这种情况下优选地由两个半壳组成,其进一步优选地在含有外泡壳纵轴线的平面中彼此邻接。

与该设计方案(具有/没有壳体件)和外泡壳无关地,具体在优选的设计方案中布置有运转电子设备以用于为同一电路板上的led供给。优选地,照明用具具有仅仅一个唯一的电路板,这本身已经提供了成本优点并且还可有助于降低装配成本。因为照明用具设有冷却体,为了冷却目的,例如无需抽真空和为外泡壳填充导热气体,而是可为外泡壳填充空气。在相同的空气体积中,现在可布置封装的电子构件(运转电子设备),这在导热的气体中是不利的,例如由于模压料的除气。

在另一优选的实施方式中,设置有外泡壳,并且它限制封闭的体积。外泡壳优选地填充有充填气体,其具有相比于空气(在海平面高度的地球大气的气体混合物)更高的导热系数。充填气体例如可具有氦气,更确切地说,更大部分地作为空气,例如在份额上按体积百分比按顺序渐增地优选地至少50%、70%、99%。在充填气体中的氦气例如可混有空气和/或氮气和/或氧气。

在一优选的实施方式中,具有led的电路板此时完全布置在由气体外泡壳限制的充填气体体积中,因此,其没有延伸通过外泡壳壁。进一步优选地,电路板还与外泡壳的限制充填气体体积的内壁面间隔开,因此,电路板没有贴靠内壁面。

在完全布置在充填气体体积内的电路板的另一设计方案中,它没有运转电子设备,即,优选地,仅仅led布置在电路板上并且导电地与导体电路结构连接。优选地仍然集成到照明用具中的运转电子设备此时例如布置在底座中,例如布置在第二电路板上。通过在充填气体体积内未设置运转电子设备(充填气体体积摆脱了运转电子设备),例如可预防污染充填气体,这种污染例如可损伤led。因此,此时在构思运转电子设备时不必特别考量例如是否有壳体技术的成分(例如模压料)排气;因此,不必使用昂贵的特殊构件,这尤其在大量生产方面可有助于优化成本。

通常,电路板优选地沿面方向中的一个占据的宽度不大于30mm,其中,最高25mm是进一步优选的,最高为20mm是特别优选的。可能的下限可例如为至少15mm或18mm。在与恰好提到的面方向垂直的面方向上,电路板优选地具有的长度不大于60mm,其中,最高55mm是进一步优选的,最高为50mm是特别优选的。在照明用具中,电路板优选地如此定向,即,它的宽度垂直于外泡壳纵轴线。电路板具有的长度延伸此时平行于外泡壳纵轴线。

说明的上限应以如下方式来理解:尤其对于宽度,电路板在其整个长度上具有的宽度小于/等于上限。优选地,这类似地适用于下限和/或相应地适用于长度的上限/下限。虽然通常例如出于热的原因尽可能大的电路板可是优选的,但电路板宽度的限制例如在如下方面是有利的:可因此依靠传统的白炽灯的制造步骤制成照明用具。

例如可类似于白炽灯制造设置朝开口渐细的玻璃泡–代替具有螺旋形灯丝的灯座,此时例如使用具有电路板的灯座。在此,宽度受到限制的电路板可穿过缩小直径的开口(由于渐细而缩小)引入。因此,在制造方面,提供与现有的工艺步骤或中间产品的兼容性。

优选地,优选地磨砂处理的外泡壳为了不透明而在内侧进行涂覆(参见上文),更确切地说,进一步优选地涂有防刮的涂层。关于使用者对制成的照明用具的操作,磨砂的涂层虽然总归通过布置在外泡壳壁内面处得到保护;然而通过设置防刮的涂层可有利地预防在组装照明用具时损伤该磨砂的涂层。

在制造方面,在此用“玻璃泡”表示外泡壳的早期阶段,其特征在于单侧的开口,玻璃泡朝该开口逐渐变细。通过闭合玻璃泡的开口制成限制封闭体积的外泡壳,其中,优选地保持渐细的、即梨形的形状不变。

在此,玻璃泡开口不必必须地在唯一的步骤中闭合。优选地,电路板保持在由玻璃构成的灯座中、将灯座置放到开口处并且与玻璃泡熔合在一起。然而灯座本身在此优选地尚未完全使开口闭合,而是灯座还提供有通道,可通过该通道使得压力流体地进入玻璃泡内部容积。充填气体通过通道引入玻璃泡内部容积中,并且紧接着封闭通道,优选地通过熔化玻璃。在引入充填气体之前,玻璃泡内部容积通过通道优选地至少部分地抽真空。

优选地,电流输送部(例如由与电路板导电地连接的金属线构成,因此,通过该金属线可使led电气运行/电气接触led)已经穿过由玻璃构成的灯座,如果灯座置放到玻璃泡的开口处。在置放灯座之后并且优选地还在封闭玻璃泡之后,此时,将底座导电地与电流输送部连接并且放到外泡壳处,例如材料配合地与之连接,例如粘接。

再次考虑多层基板和其制造:在优选的设计方案中,优选地设置在基板层中的分界缝通过机械式切削工具或通过激光切割引入。作为机械式切削工具,冲裁工具是优选的,因此,分界缝此时冲制而成,这例如还可在辊-辊工艺(reel-to-reel-prozess)中实现。然而分界缝通常例如还可蚀刻而成;然而,与之相比,冲裁可在生产量方面并且因此尤其在大量生产方面是有利的,而激光切割允许很高的灵活性。

借助不同的示例,同样显而易见的是,分界缝还可根据制造具有完全不同的宽度。分界缝的宽度相应垂直于其长度延伸、沿相应的基板层的相应的面方向,更确切地说,在长度延伸上可变的宽度的情况下为由此形成的平均值。

在此,观察相应的基板层具有尚未翻开的子区域,即,在完成的照明用具的情况下,区域是否尚未翻开(或者想象中又合拢)。

例如在利用切削工具引入分界缝的情况下,它还可任意小,因此,子区域和其余的基板层可沿着分界缝甚至彼此邻接。而在激光切割时,则产生一定的最小宽度,例如50μm、100μm或150μm。然而,利用切削工具还可引入更广泛的分界缝,例如两个在其彼此的间距方面预定分界缝的宽度的平行延伸的切口。通常优选的是,分界缝的宽度不大于500μm、400μm、300μm或200μm。

在一优选的实施方式中,导体电路结构在翻开子区域时局部地塑性变形,因此导体电路结构此时至少部分地使翻开的状态稳定。因此,导体电路结构必须重新塑性变形,以便子区域再次翻转。尤其关于稳定功能,上述厚度已经证实为是有利的。“局部”变形例如相应在此实现,其中,相应的折槽线在相应的基板层中与导体电路结构相交。

同样可为优选的是,考虑到子区域相应在相应的折槽线伸延处的这种稳定,除了导体电路结构之外,设置敷设与之不导电地连接的、但优选地在和导体电路结构的相同的工艺中施加的稳定金属。因此,这种不致力于电流引导的稳定金属敷设可例如尽可能大面积地覆盖相应的折槽线,并且如恰好针对导体电路结构描述的那样在翻开子区域时在此塑性变形。

在优选的设计方案中,led在翻开子区域时已经装配在相应的基板层上,因此,首先装配led并且紧接着翻开子区域。这可显著简化led的装配。优选地,led还已经在引入分界缝时装配在相应的基板层上。

如上文详细阐述的那样,优选的照明用具具有支架和/或反射体,优选地两者作为集成的部件。此时,在优选的设计方案中如此进行组装,即,首先将子区域从相应的基板层翻开,并且紧接着组装基板层和支架/反射体。因此,在组装支架/反射体与基板层时,从后者已经翻开子区域。

附图说明

在下文中借助实施例进一步阐述本发明,其中,在并列权利要求的范围中的各特征还可以其他组合对本发明是必不可少的,并且还未详细地在不同的权利要求类型之间进行区分。其中:

图1示出了根据本发明的具有基板的照明用具,基板具有翻开的子面;

图2a-2f示出了制造根据图1的用于照明用具的基板的不同的步骤;

图3a、3b示出了用于将led布置在翻开的子面上的各种可行途径;

图4示出了根据本发明的具有基板的另一照明用具,基板具有翻开的子面;

图5a-5d示出了制造根据图4的照明用具的不同的步骤;

图6示出了基板的基板层,其中,示出了相对于图1和4的方式备选的led的布置方案。

具体实施方式

图1以斜视图示出了根据本发明的照明用具1。在基板2上装配有led(在此为了清晰起见尚未示出,为此参见图2、3),具体而言装配在子面2a上,子面相对于其余的基板2b翻开并且因此相对于它们斜置。其余的基板2b本身是平面的,其中,led布置在翻开的子面2a上,但仍然可实现从该面自由地调节光分布。

照明用具1为传统的白炽灯的代替,具有led的基板2布置在外泡壳3中,在此以截面示出的外泡壳3进行了磨砂处理。与外泡壳3联接的是底座4(e27螺旋式底座),led通过两根联接线5和布置在底座4中的运转电子设备(不可见)与该底座可电气操作地连接。

基板2为多层基板,其由两个基板层和布置在两个基板层中间的支架/反射体建造而成,为此详细参见图3。下面首先借助图2阐述如何从一个基板层翻开形成基板2的子面2a的子区域。

在第一步(图2a)中,在基板层20上,具体而言,在300μm厚的由pet构成的塑料片上施加铜层21,更确切地说,无电流地在熔池中进行施加。然后由该铜层21加工出导体电路结构22(图2b),为此,利用光刻胶掩盖铜层21。使光刻胶曝光并且局部敞开,使得在紧接着的酸蚀工艺中露出在导体电路22之间的区域。因此,在酸蚀之后剩下导体电路结构22(并且除去光刻胶)。

然后,在下一步(图2c)中,将led23(亦即,作为所谓的smd(surfacemounteddevice,表面贴装设备)构件)装配在导体电路结构22上。因此,led23具有面向导体电路结构22和置于导体电路结构下面的基板层20的(未示出的)两个背侧触点,它们与导体电路结构22相应通过材料配合的接合连接层连接,或者通过有导电能力的粘合剂(例如填充有银)或低温焊料连接。

接着,使各待翻开的子区域20a具有部分地分开相应的子区域20a与其余的基板层20b的分界缝24的结构,分界缝作为不闭合的u形曲线延伸(图2d)。但是,在此子区域20a中的每个还通过桥接区域25保持与其余的基板层20b连接。分界缝24通过激光切割引入,这允许高的柔性,或者通过冲裁引入,这可实现好的生产量。

紧接着,使子区域20a相应围绕作为铰链的桥接区域25从其余的基板层20b翻开,更确切地说,相应翻开约45°的角度。因此,此时在桥接区域25中相应延伸有折槽线,其标记出了在子区域20a和其余的基板层20b之间的过渡部。

在最后一步中,将反射体/支架26与基板层20组合在一起,为此,基板层20的内侧面27在其余的基板层20b的区域中涂有粘合剂膜,并且基板层20和反射体12此时彼此紧贴。基板层20的与内侧面27相对的外侧面28可附加地设有(未示出的)反射层。但也可以是,基板层20本身已经由于嵌入pet材料中的反射颗粒而具有反射性。然后在支架/反射体26的相反的一侧处以相同的方式设置另一基板层30,参见图3。

图3以剖面示出了制成的多层基板2。在此,led23在图3a的情况下装配在外侧,而在图3b中为了间接的光输出装配在内侧。借助图2阐述的制造步骤得到根据图3b的构造,为了制造根据图3a的多层基板2,必须使子区域20a朝基板层20的另一侧翻开,并且将支架/反射体26布置在相反的一侧处。

图3示出了多层基板2的构造,即,支架/反射体26,其在两侧分别具有基板层20、30。在根据图3a、3b的两个变体中,子区域20a、30a分别朝相应的基板层20、30的外侧面28翻开。在图3a中,导体电路22和led23此时设置在相应的基板层的外侧面28上,而在图3b的情况下相应设置在内侧面27上。

与此相应地,根据图3a,led主传播方向31指离基板2,而led主传播方向31在图3b中指向基板2。led23发出的光在图3b中部分地落到支架/反射体26上并且然后作为间接的光输出。与此相反,在根据图3a的变体中,光直接输出。

在这两种情况下,设置有作为支架/反射体26的铝片。在基板层20、30中的每个上设置有导体电路22,其厚度相应约50μm。在翻开子区域20a、30a时,导体电路22相应局部地塑性变形,这使得子区域20a、30a稳定在其翻开的位置中。

对于根据图1的照明用具1(其制造下面将继续详细阐述),设置有由玻璃构成的外泡壳3并且外泡壳填充有有很好的导热能力的充填气体(氦混合物)。下面将由多层基板2和导体电路结构22构成的整体称为“电路板”。

在制造照明用具1时,设置有玻璃泡,其形状已经相应于外泡壳3,然而与之不同的是底座侧仍然敞开。通过该开口可引入电路板2、22。

在将电路板2、22引入玻璃泡中时,电路板2、22已经装配在灯座处。相应导电地与电路板2、22连接的线5穿过由玻璃构成的灯座。在电路板2、22引入到玻璃泡中的情况下,将灯座置放到玻璃泡中的开口处,以便在熔接后密封开口。然而,灯座尚未完全封闭开口,而是在其内部提供有通道,压力流体还可通过该通道到达玻璃泡的内部容积;然后,内部容积通过通道首先被抽成真空,并且紧接着填充有充填气体。然后封闭通道,借此将电路板2、22保持在外泡壳3的密封的容积中。

然后,使从外泡壳3露出的线5相应导电地与布置在外泡壳3外部的运转电子设备(未示出)连接;运转电子设备本身导电地与底座4连接并且然后布置在其中。在将电源电压施加给底座4的联接部位时,运转电子设备调整电源电压以用于led23的运行。在最后一步中,将底座4和外泡壳3组合在一起并且例如利用粘结连接彼此固定。

图4示出了相对于根据图1的照明用具备选的照明用具1。同样,在这种情况下,涉及传统的白炽灯的代替,并且照明用具1配有e27底座4。与该底座4导电地连接的是电路板2、22,使得在将电压施加给底座联接部位时在电路板2、22处存在相应的电压。在电路板2、22上设置有(未示出的)运转电子设备,其调整电压以用于led3的运行。

在这种情况下,外泡壳3设置成由塑料构成。外泡壳在此透明地示出,然而实际上进行了磨砂处理。在外泡壳3和底座4之间布置有壳体件40。外泡壳纵轴线43延伸通过照明用具1并且穿过底座4和外泡壳3。

此外,照明用具1具有由铝构成的冷却体41,其用于导出由led3产生的热。为此,冷却体41利用四个弹簧分别面状地贴靠在电路板2、22处。冷却体41贴靠在壳体件40处,壳体件形成照明用具1的外面42。冷却体41具有约5k/w的热阻rth。

图5用多个步骤示出了照明用具1的组装。首先,外泡壳3和电路板2、22是分开的部件。此外,冷却体41设置成由两个首先单独的冷却体部件41a、41b构成(图5a)。在第一步中,将两个冷却体部件41a、41b置放到电路板2、22处,因此,冷却体41在其位置方面在电路板2、22处进行组装(图5b)。

在组装冷却体41时,设置在冷却体处的弹簧51贴靠到电路板2、22处。此外,在电路板2、22中设置有槽口52(详细参见图4),冷却体41接合到槽口中。因此,电路板2、22和冷却体41在其关于外泡壳纵轴线43的相对位置方面得到固定。

同样,壳体件40和底座4首先为分开的部件,它们组装在一起(图5b)。在下一步中,将由电路板2、22与冷却体41构成的单元压入壳体件40中(沿着外泡壳纵轴线43)并且然后通过过盈配合保持在其中(图5c)。

在最后一步中(图5d),此时,通过沿着外泡壳纵轴线43的运动放置外泡壳3,亦即,插入壳体件40中一段距离。此时,外泡壳3形状配合地保持在壳体件40中。

图6示出了基板层20,其具有相对于其余的基板层20b翻开的子区域20a。不同于之前探讨的实施方式,在这种情况下,子区域20a(以及因此相应制成的基板的子面)相应翻开90°。led和导体电路布置在外侧面28上,图6中的目光落到该外侧面上,然而,为了清晰起见并未示出。除了不同的角度,该构造相应于根据上述图3a的构造并且参考了相应的说明。

在照明用具1中,此时子区域20a如此布置,即,布置在上子区域20a上的led的led主传播方向平行于外泡壳纵向方向(其平行于外泡壳纵轴线43并且从底座4朝外泡壳3的方向指向)。布置在下子区域20a上的led的led主传播方向与外泡壳纵向方向相反,在其余的子区域20a上的led的两个led主传播方向与外泡壳纵向方向相应围成90°的角度。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1