DE10303969A1

DE10303969A1 - Leuchtdiodenträger

Info

Publication number: DE10303969A1
Application number: DE2003103969
Authority: DE
Inventors: Naceur Chaabane; Nadir Santa Clara Farchtchian; Sven Weber-Rabsilber
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-02-01
Also published as: US7360923B2; US20040175189A1; DE10303969B4; JP2004235652A

Abstract

Bei einem Leuchtdiodenträger 1 ist auf der Rückseite 3 des Leuchtdiodenträgers eine Mehrzahl von Leuchtdioden 9 montiert, die in eine Mehrzahl von Durchbrüchen 2 hineinragt. Im Betrieb strahlen die Leuchtdioden 9 durch die Durchbrüche 2 des Leichtdiodenträgers 1. Auf der Vorderseite 4 des Leuchtdiodenträgers 1 ist eine Folie 10 aufgebracht, die für die von den Leuchtdioden ausgesandte Strahlung durchlässig ist und den Leuchtdiodenträger vor Umwelteinflüssen schützt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leuchtdiodenträger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Herstellung von Großdisplays werden Leuchtdiodenträger, wie beispielsweise Platinen, mit Leuchtdioden bestückt. Herkömmlicherweise werden Platinen zweiseitig bestückt, das heißt auf der Vorderseite befinden sich die Leuchtdioden, auf der Rückseite sind Steckverbinder, zum Teil auch in Verbindung mit anderen elektronischen Bauteilen, angeordnet. Da sich die Leuchtdioden auf der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers befinden, sind sie gegenüber mechanischer Belastung und Umwelteinflüssen ungeschützt, vor allem bei Außenanwendungen. Schutz gegen Regen und Luftfeuchtigkeit kann durch ein Vergießen der Leuchtdioden beispielsweise mit einer Siliconmasse oder durch Montieren der Displays in ein abgedichtetes Gehäuse mit einer lichtdurchlässigen Wandung aus Glas oder Kunststoff erzielt werden. Ein mechanischer Schutz der Leuchtdioden läßt sich durch Aufbringen einer Lochmaske erreichen.
Bei diesen Vorgehensweisen stellt sich das Problem, daß der Schutz der Leuchtdioden eines Großdisplays vor äußeren Einflüssen durch einen verhältnismäßig großen Aufwand realisiert wird. Weiterhin reflektieren auf der Vorderseite montierte Leuchtdioden mit ihrem Gehäuse, mit Lötstellen und anderen Teilen von außen eingestrahltes Licht, sodaß der Kontrast zwischen den Leuchtdioden und dem nicht strahlenden Teil der Platine relativ gering ist. Ein Vergießen der Leuchtdioden erfordert außerdem einen recht hohen Materialaufwand, und eine Lochmaske erfüllt lediglich einen mechanischen Schutz, jedoch ohne Feuchtigkeit von den Leuchtdioden abzuhalten.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Leuchtdiodenträger zu schaffen, der die Herstellung von Großdisplays ermöglicht, bei denen bei gutem Kontrast zwischen den Leuchtdioden und dem Leuchtdiodenträger Leuchtdioden angebracht sind, die gleichzeitig vor Umwelt- und mechanischen Einflüssen geschützt sind.
Diese Aufgaben werden durch einen Leuchtdiodenträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Leuchtdiodenträgers sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.
Bei einem Leuchtdiodenträger gemäß der Erfindung sind zur Erzielung eines Großdisplays Leuchtdioden auf der Rückseite des Leuchtdiodenträgers angeordnet. Der Leuchtdiodenträger weist eine Mehrzahl von Durchbrüchen auf, in die die Leuchtdioden hineinragen und durch die die Leuchtdioden den Leuchtdiodenträger durchstrahlen können.
Bei einer bevorzugten Variante des Leuchtdiodenträgers weisen die Durchbrüche eine reflektierende Oberfläche auf, sodaß die Seitenwände der Durchbrüche als Reflektoren wirken und derjenige Teil der von den Leuchtdioden ausgesandten Strahlung, der nicht direkt durch die Durchbrüche hindurchstrahlt, nach einer oder mehrfacher Reflexion an den Seitenwänden der Durchbrüche zur Vorderseite des Leuchtdiodenträgers hin abgestrahlt wird.
Bei einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung erweitern sich die Durchbrüche zur Vorderseite hin. Dadurch ist ein Hindurchtreten der Strahlung durch die Durchbrüche des Leuchtdiodenträgers sowohl mit als auch ohne Reflexion an den Seitenwänden erleichtert.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Seitenwände sich konisch zur Vorderseite hin erweitern. Es kann aber auch jede andere vorteilhafte Geometrie zum möglichst verlustarmen Durchstrahlen der Durchbrüche mit oder ohne Reflexion an den Seitenwänden verwendet werden, wie beispielsweise eine von der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers gesehen konvexe Ausformung der Seitenwände der sich zur Vorderseite erweiternden Durchbrüche.
Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Leuchtdiodenträgers ist auf der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers eine Folie aufgebracht, die für die von den Leuchtdioden ausgesandte Strahlung durchlässig ist. Diese Folie erfüllt die Aufgabe, den Leuchtdiodenträger zu schützen. Die Leuchtdioden sind von der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers her nach Aufbringen der Folie vor Feuchtigkeit, wie Kondenswasser und Regen, geschützt. Weiterhin bietet die Folie Schutz vor Fremdkörpern und Staub. Da die Leuchtdioden auf der Rückseite des Leuchtdiodenträgers angeordnet sind, läßt sich die Folie flächig auf der planen Oberfläche der Vorderseite aufbringen. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Leuchtdiodenträgern, bei denen sich die Leuchtdioden auf der Vorderseite befinden, sodaß ein Schutz der Leuchtdioden vor Umwelteinflüssen nur mit großem Aufwand realisierbar ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Leuchtdiodenträgers ist auf der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers ein Linsenarray derart angeordnet, daß sich über jeweils einem Durchbruch eine Linse des Linsenarrays befindet. Das Linsenarray kann Teil der Schutzfolie sein oder zusätzlich zur Folie oder statt der Folie aufgebracht sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Linsenarray je nach gewünschter Abstrahlcharakteristik austauschbar. Somit kann ein einmal aufgebautes Display durch einfaches Austauschen des Linsenarrays in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante ist die Vorderseite des Leuchtdiodenträgers strahlungsabsorbierend ausgebildet. Dies wird bei sichtbarem Licht beispielsweise durch einen Anstrich mit einer schwarzen Farbe oder mit der Verwendung bereits schwarzen Materials für den Leuchtdiodenträger erreicht.
Bei einer besonders bevorzugten Variante ist der Leuchtdiodenträger zur Einstellung eines gewünschten Kontrasts zwischen dem Leuchtdiodenträger und den Leuchtdioden durch Beschichtung oder durch Einfärben mit einer beliebigen Farbe versehen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Leuchtdiodenträgers ergeben sich aus den im folgenden in Verbindung mit den 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigt:
1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leuchtdiodenträgers
2 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Leuchtdiodenträgers
Ausführungsbeispiel 1 (1):
Hierbei handelt es sich um einen Leuchtdiodenträger 1, wobei auf der Rückseite des Leuchtdiodenträgers eine Mehrzahl von Leuchtdioden 9 montiert ist, die in eine Mehrzahl von Durchbrüchen 2 hineinragt. Im Betrieb strahlen die Leuchtdioden durch die Durchbrüche des Leuchtdiodenträgers. Die Leuchtdioden sind auf der Rückseite 3 des Leuchtdiodenträgers befestigt und elektrisch mit Leiterbahnen auf dem Leuchtdiodenträger verbunden, beispielsweise mittels Löten. Dadurch gibt es keine reflektierenden Teile der Leuchtdioden, die zur Vorderseite des Leuchtdiodenträgers hinausragen und die den Kontrast zwischen Leuchtdioden und Leuchtdiodenträger im Betrieb verschlechtern würden.
Die Seitenwände 5 der Durchbrüche 2 besitzen eine reflektierende Oberfläche. Dies erhöht den Auskopplungsgrad der Strahlung aus dem Leuchtdiodenträger 1, da von den Leuchtdioden 9 ausgesandte Strahlung, die nicht direkt durch die Durchbrüche 2 hindurchstrahlt, nach einer oder mehrfacher Reflexion an den Seitenwänden 5 der Durchbrüche 2 zur Vorderseite 4 des Leuchtdiodenträgers 1 hin abgestrahlt wird.
Die Seitenwände 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel gerade ausgeführt, die Durchbrüche 2 können sich jedoch auch zur Vorderseite 4 des Leuchtdiodenträgers 1 hin erweitern, was eine Reflexion von Strahlen zur Vorderseite 4 des Leuchtdiodenträgers 1 und damit eine Durchstrahlen durch die Durchbrüche 2 erleichtert. Die Erweiterung der Durchbrüche 2 kann konisch gestaltet sein, es kann aber auch jede andere vorteilhafte Geometrie verwendet werden.
Die Vorderseite 4 des Leuchtdiodenträgers 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel schwarz gefärbt, so daß sie Strahlung absorbiert. Sie hat im Betrieb der Leuchtdioden einen hohen Kontrast zwischen Leuchtdioden und Leuchtdiodenträger 1 zur Folge.
Um einen anderen gewünschten Kontrast zu erzielen, kann die Vorderseite des Leuchtdiodenträgers statt Schwarz auch jede andere beliebige Farbe aufweisen.
Ausführungsbeispiel 2 (2):
Hierbei handelt es sich um einen Leuchtdiodenträger 1, bei dem der wesentliche Unterschied zu dem Leuchtdiodenträger aus Ausführungsbeispiel 1 der ist, daß auf der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers eine Folie 10 aufgebracht ist, die für die von den Leuchtdioden ausgesandte Strahlung durchlässig ist. Zur Erzielung bestimmter Effekte kann die Folie auch nur teilweise strahlungsdurchlässig sein. Die Folie erfüllt hauptsächlich die Aufgabe, den Leuchtdiodenträger zu schützen. Da die Leuchtdioden nicht zur Vorderseite des Leuchtdiodenträgers herausragen, ist ein flächiges Aufbringen der Folie auf der planen Vorderseite sehr leicht möglich.
Zusätzlich zu der Folie ist ein Linsenarray 11 auf der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers angeordnet, wobei sich über jeweils einem Durchbruch 2 eine Linse 12 des Linsenarrays 11 befindet. Das Linsenarray kann auch ein Teil der Schutzfolie darstellen oder anstelle der Folie aufgebracht sein.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern erstreckt sich auf sämtliche Vorrichtungen, die die prinzipiellen Merkmale der Erfindung aufweisen. Insbesondere ist sie für Leuchtdiodenträger unterschiedlicher Geometrie einsetzbar. Ein Leuchtdiodenträger gemäß der Erfindung läßt sich bei allen Vorrichtungen vorsehen, in denen Leuchtdioden auf einfache Weise vor Umwelteinflüssen geschützt werden sollen und ein hoher Kontrast zwischen Leuchtdioden und einem nicht aktiven Träger erzielt werden soll.

Claims

Leuchtdiodenträger (1) mit einer einer Mehrzahl von Leuchtdioden (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtdiodenträger (1) eine Mehrzahl von Durchbrüchen (2) aufweist, wobei auf einer Rückseite (3) des Leuchtdiodenträgers (1) die Mehrzahl von Leuchtdioden (9) so angeordnet ist, daß sie in die Durchbrüche hineinragen und den Leuchtdiodenträger (1) durch die Durchbrüche zu einer Vorderseite (4) des Leuchtdiodenträgers hin durchstrahlen können.
Leuchtdiodenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenwände (5) der Durchbrüche eine reflektierende Oberfläche aufweisen.
Leuchtdiodenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (2) sich zur Vorderseite (4) des Leuchtdiodenträgers hin erweitern.
Leuchtdiodenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (2) sich konisch zur Vorderseite (4) des Leuchtdiodenträgers hin erweitern.
Leuchtdiodenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Vorderseite (4) des Leuchtdiodenträgers (1) eine für die von den Leuchtdioden ausgesandte Strahlung durchlässige Folie (10) angeordnet ist.
Leuchtdiodenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite des Leuchtdiodenträgers ein Linsenarray (11) derart angeordnet ist, daß über jeweils einem Durchbruch eine Linse (12) des Linsenarrays (11) angeordnet ist.
Leuchtdiodenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenarray (11) je nach gewünschter Abstrahlcharakteristik austauschbar angeordnet ist.
Leuchtdiodenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtdiodenträger (1) auf der Vorderseite (4) strahlungsabsorbierend ausgebildet ist.
Leuchtdiodenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtdiodenträger (1) auf der Vorderseite (4) schwarz gefärbt oder zur Einstellung eines gewünschten Kontrasts mit einer anderen Farbe gefärbt ist.