Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LED-MODULE FOR ILLUMINATING DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/007389
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a LED module for illuminating devices, which can be connected or built-into an illuminating device either electrically or mechanically in a simple manner, whereby the utmost flexibility is provided in relation to the opportunities for the use thereof. Said LED-module comprises several luminating diodes which are arranged on a support plate (1), said support plate (1) being provided with at least one electric connecting device (12) for electrically connecting the LED-module and a securing device (5) for securing the LED-module in an illuminating device.

Inventors:
BLUEMEL SIMON (DE)
HACKER CHRISTIAN (DE)
STOLZENBERG ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/002510
Publication Date:
January 23, 2003
Filing Date:
July 09, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
BLUEMEL SIMON (DE)
HACKER CHRISTIAN (DE)
STOLZENBERG ANDREAS (DE)
International Classes:
F21K9/00; H01R12/04; F21K99/00; H01R13/52; H01L25/075; H01L33/62; (IPC1-7): H01L33/00
Domestic Patent References:
WO1999053234A11999-10-21
Foreign References:
EP1107389A12001-06-13
Other References:
See also references of EP 1405377A2
Attorney, Agent or Firm:
Epping, Hermann Fischer Patentanwaltsgesellschaft Mbh (Ridlerstrasse 55 München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. LEDModul für Beleuchtungsvorrichtungen mit mehreren auf einer Trägerplatte angeordneten Leuchtdioden, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (1) wenigstens eine elektrische An schlußvorrichtung (12) zum steckbaren und vorzugsweise lösbaren elektrischen Anschluss des LEDModuls und eine Befestigungsvorrichtung (5) zum vorzugsweise lösbaren Be festigen des LEDModuls in einer Beleuchtungsvorrichtung aufweist.
2. LEDModul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschlußvorrichtung (12) eine elek trische Kontakteinrichtung (3) und eine mechanische Kon takteinrichtung (7) aufweist, so dass das LEDModul über die elektrische Anschlußvorrichtung (12) mit einem elektrischen Steckverbinder (9) verbunden werden kann.
3. LEDModul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kontakteinrichtung (7) der elektrischen Anschlußvorrichtung (12) eine Ausnehmung ist, in die der Steckverbinder (9) einführbar ist.
4. LEDModul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische und die mechanische Kontakteinrichtung (3,7) der elektrischen Anschlußvorrichtung (12) durch einen Steckverbinder gebildet sind, der über eine Kabelverbindung mit der Trägerplatte (1) verbunden ist.
5. LEDModul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das LEDModul weiter ein Gehäuse (6) aufweist, das die auf der Trägerplatte (1) angeordneten Leuchtdioden (2) umgibt.
6. LEDModul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das LEDModul weiter eine Optik (8) zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden (2) aufweist.
7. LEDModul nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (8) mit dem Gehäuse (6) verbunden oder in das Gehäuse (6) integriert ist.
8. LEDModul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerplatte (1) eine Steuerschaltung (4) zur Ansteuerung der Leuchtdioden (2) vorgesehen ist.
9. LEDModul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (5) eine lösbare Befestigung des LEDModuls an der Beleuchtungsvorrichtung erlaubt.
10. LEDModul nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) aus einem Kunststoffspritzteil gefertigt ist.
11. Beleuchtungsvorrichtung mit einem LEDModul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, einer Befestigungsvorrichtung, welche das zughörige Gegenstück zur Befestigungsvorrichtung (5) des LEDModuls darstellt, und einer elektrischen Anschlußvorrichtung (9), welche das zugehörige Gegenstück zur elektrischen Anschlußvorrichtung (12) des LEDModuls darstellt.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung mehrere LEDModule nach einem der Ansprüche 1 bis 9 enthält, wobei die mehreren LED Module über die elektrischen Anschlußvorrichtungen (12) elektrisch miteinander verbunden sind.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren LEDModule über Befestigungsvorrichtungen auch mechanisch miteinander verbunden sind.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschlußvorrichtung (9) der Beleuch tungsvorrichtung ein Steckverbinder ist.
15. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschlußvorrichtung (9) der Beleuch tungsvorrichtung ein Mittel (11) zum Abdichten der elek trischen Anschlußvorrichtung (12) des LEDModuls aufweist.
16. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung weiter Blindstecker zum dichten Verschließen nicht benutzter elektrischer Anschluß vorrichtungen (12) des LEDModuls aufweist.
Description:
Beschreibung LED-Modul für Beleuchtungsvorrichtungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Modul für Be- leuchtungsvorrichtungen gemäß Patentanspruch 1 sowie Beleuch- tungsvorrichtungen mit einem derartigen LED-Modul.

Bei der Herstellung von Leuchten werden üblicherweise vorge- fertigte Leuchtmittel in ein Leuchtengehäuse montiert. In der Praxis werden hierbei möglichst einfache Leuchtmittel-Module verwendet, die ohne großes technisches Know-how zusammenge- fügt und in Leuchten eingebaut werden können.

Bisher bekannte Leuchtmittel-Module, die als Leuchtmittel Leuchtdioden (kurz LED's) verwenden, erfordern jedoch vom Leuchtenhersteller besondere Kenntnisse im elektrischen und mechanischen Bereich, um die vorgefertigten LED-Module in ein Leuchtengehäuse einzusetzen und anzuschließen. So sind bei- spielsweise LED-Module bekannt, die auf einer Trägerplatte angeordnete LED's aufweisen, wobei die Trägerplatte wahlweise in vorbestimmte Nutzen gebrochen werden kann, um eine Verän- derung der Modulgeometrie zu ermöglichen. Die gebrochenen Einzelmodule müssen anschließend über eine Lötverbindung elektrisch kontaktiert werden.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein LED-Modul für Beleuchtungsvorrichtungen bereitzustellen, das in einfacher Weise sowohl elektrisch als auch mechanisch in eine Beleuchtungsvorrichtung eingebaut bzw. angeschlossen werden kann. Weiter soll das LED-Modul auch eine größtmögli- che Flexibilität bezüglich seiner Einsatzmöglichkeiten ge- währleisten.

Diese Aufgaben werden durch ein LED-Modul mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 bzw. mit einer Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 11 gelöst. Weitere vor-

teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10 bzw. 12 bis 16.

Das LED-Modul der vorliegenden Erfindung weist mehrere auf einer Trägerplatte angeordnete Leuchtdioden auf, wobei die Trägerplatte außerdem wenigstens eine elektrische Anschluß- vorrichtung zum elektrischen Anschluss des LED-Moduls und eine Befestigungsvorrichtung zum mechanischen Befestigen des LED-Moduls in einer Beleuchtungsvorrichtung aufweist. Sind mehrere derartige LED-Module in einer Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, so dienen die elektrischen Anschlußvorrichtungen auch der elektrischen Verbindung der einzelnen LED-Module un- tereinander und die einzelnen LED-Module können über die Be- festigungsvorrichtungen auch mechanisch miteinander verbunden werden. Das erfindungsgemäße LED-Modul kann beim Einbau in eine Beleuchtungsvorrichtung auf einfache Weise durch ent- sprechend ausgebildete Kontakt-und Befestigungsvorrichtungen an der Beleuchtungsvorrichtung, welche in die elektrischen Anschlußvorrichtungen bzw. die Befestigungsvorrichtungen des LED-Moduls eingreifen, angeschlossen bzw. befestigt werden.

Bei Ausbildung kleiner LED-Module ist gleichzeitig eine große Flexibilität gewährleistet, da mehrere solcher LED-Module na- hezu beliebig und in einfacher Weise kombiniert werden kön- nen.

Der elektrische Anschluss des LED-Moduls für die Stromversor- gung und die Ansteuerung des LED-Moduls erfolgt vorzugsweise über einen Steckverbinder, der in eine entsprechende elektri- sche und mechanische Kontaktierung der elektrischen Anschluß- vorrichtung des LED-Moduls eingreift. Der Steckverbinder weist dabei bevorzugt ein Mittel zum dichten Verschließen der elektrischen Anschlußvorrichtung zum Schutz gegen Umweltein- flüsse auf.

Weiter kann das LED-Modul ein Gehäuse aufweisen, das die auf der Trägerplatte angeordneten Leuchtdioden und gegebenenfalls weiteren elektronischen Komponenten umgibt. Je nach Anwen-

dungsfall kann dieses Gehäuse verschiedenen IP-Anforderungen bezüglich seiner Dichtheit genügen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines LED-Moduls weist außerdem eine Optik zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteri- stik der Leuchtdioden auf. Diese Optik kann mit dem Gehäuse verbunden oder in das Gehäuse integriert sein oder alternativ auch mit der Trägerplatte verbunden sein.

Werden beim Einbau in eine Beleuchtungsvorrichtung nicht sämtliche an dem LED-Modul vorgesehenen elektrischen An- schlußvorrichtungen benutzt, so können diese unbenutzten elektrischen Anschlußvorrichtungen mittels geeigneter Blind- stecker (dicht) verschlossen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeich- nung näher beschrieben. Darin zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Trägerplatte eines LED-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung ; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines LED-Moduls ge- mäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer An- sicht von oben ; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines LED-Moduls ge- mäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer An- sicht von unten ; und Fig. 4 einen Steckverbinder zum elektrischen Anschluss ei- nes LED-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist zunächst eine Trägerplatte 1 eines LED-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung in stark vereinfachter Form dargestellt. Auf der Trägerplatte 1 sind mehrere Leuchtdioden 2 und eine Steuervorrichtung 4 zur Ansteuerung der Leucht-

dioden 2 angeordnet. Die Trägerplatte 1 kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material gefertigt sein, in das geeig- nete Leiterbahnen und Kontaktstellen eingearbeitet oder auf dem diese aufgebracht sind. Geeignete Materialien sind zum Beispiel herkömmliche Platinenmaterialien und moderne Kunst- stoffmaterialien. Neben den LED's 2 und der Steuervorrichtung 4 können selbstverständlich auch noch andere elektronischen oder optoelektronischen Bauteile auf der Trägerplatte 1 mon- tiert sein. Außerdem kann die Ansteuerung der LED's alterna- tiv auch extern erfolgen, so dass die Trägerplatte 1 keine eigene Steuervorrichtung 4 aufweisen muss.

Die Energieversorgung des LED-Moduls und die Zufuhr von Steu- erdaten erfolgt über elektrische Kontakteinrichtungen 3 auf der Trägerplatte 1. Im einfachsten Fall besteht diese elek- trische Kontakteinrichtung 3 aus nur zwei Kontakten. Für eine separate Ansteuerung einzelner LED's oder LED-Gruppen bzw. deren Steuervorrichtungen 4 oder für einen gemeinsamen An- schluss mehrere LED-Module sind allerdings mehr als zwei Kon- takte für die elektrische Kontakteinrichtung 3 notwendig.

Wie in Fig. 2 dargestellt, bildet die elektrische Kontaktein- richtung 3 zusammen mit einer mechanischen Kontakteinrichtung 7 die elektrische Anschlußvorrichtung 12 des LED-Moduls. Vor- zugsweise sind mehrere solcher elektrischen Anschlußvorrich- tungen 12 an verschiedenen Stellen an einem LED-Modul vorge- sehen, um eine größtmögliche Flexibilität beim Anschluss des LED-Moduls in einer Beleuchtungsvorrichtung oder bei der Ver- bindung mehrerer LED-Module miteinander zu gewährleisten.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel eines LED-Moduls weist ein Gehäuse 6 auf, das auf der Trägerplatte 1 aufge- bracht ist und die LED's 2 und die Steuervorrichtung 4 auf der Trägerplatte 1 umgibt. Je nach gewünschter Anwendung des LED-Moduls kann das Gehäuse 6 verschiedenen IP-Anforderungen genügen, so dass das LED-Modul auch in ungünstigen Umgebungs- bedingungen im Außenbereich oder in Bereichen mit hoher Luft-

feuchtigkeit eingesetzt werden kann. Das Gehäuse 6 kann zum Beispiel durch Einbetten der Trägerplatte 1 mit einem geeig- neten, vorzugsweise lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Zusätzlich oder anstelle der dichten Aus- führungsform des Gehäuses 6 kann das LED-Modul auch mit einer Schutzbeschichtung, beispielsweise aus Lack, versehen sein.

Die mechanische Kontakteinrichtung 7 der elektrischen An- schlußvorrichtung 12 ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Aus- führungsbeispiel mittels einer Ausnehmung in dem Gehäuse ge- bildet, die über der elektrischen Kontakteinrichtung 3 auf der Trägerplatte 1 vorgesehen ist. Der elektrische Anschluss des LED-Moduls erfolgt in diesem Fall über einen Steckverbin- der 9, der in die Ausnehmung 7 einführbar ist und darin zum Beispiel über eine Rastvorrichtung (nicht dargestellt) lösbar befestigt wird und dessen elektrische Kontakte mit der elek- trischen Kontakteinrichtung 3 des LED-Moduls in Kontakt ge- bracht werden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Um den dichten Einschluss der elektronischen Komponenten 2,4 in dem Gehäuse 6 aufrechtzuerhalten, kann der Steckverbinder 9 mit einem Mittel 11 zum Abdichten der elektrischen An- schlußvorrichtung 12 versehen sein. Dieses Mittel 11 zum Ab- dichten kann zum Beispiel eine umlaufende Dichtlippe an dem Steckverbinder 9 sein, deren Außenabmessungen etwas größer bemessen sind als die Innenmaße der Ausnehmung 7 der elektri- schen Anschlußvorrichtung 12 am LED-Modul.

Sind an einem LED-Modul mehrere elektrische Anschlußvorrich- tungen 12 vorhanden, von denen beispielsweise nur eine für den Anschluss an der Beleuchtungsvorrichtung benutzt wird, so können in die unbenutzten elektrischen Anschlußvorrichtungen 12 geeignete Blindstecker eingesetzt werden, welche die elek- trischen Anschlußvorrichtungen 12 zur Aufrechterhaltung der Dichtheit des Gehäuses 6 dicht verschließen.

Anstelle der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsform der elektrischen Anschlußvorrichtung 12 können alternativ auch aus dem Gehäuse 6 Kabelverbindungen herausgeführt sein, die einerseits mit den elektrischen Kontakteinrichtungen 3 auf der Trägerplatte 1 und andererseits zum Beispiel mit ei- nem Steckverbinder verbunden sind. Die Kabelverbindungen sind an der elektrischen Kontakteinrichtung 3 der Trägerplatte 1 angelötet und aus dem Gehäuse 6 vorzugsweise durch eine abge- dichtete Durchführung herausgeführt. Der Steckverbinder stellt den Gegenstecker für den Steckverbinder 9 der Beleuch- tungsvorrichtung dar.

Die elektrischen Anschlußvorrichtungen 12 können in gleicher Weise zur elektrischen Verbindung mehrerer LED-Module benutzt werden, die gemeinsam in eine Beleuchtungsvorrichtung einge- baut werden sollen. Die so ausgeführten elektrischen Verbin- dungen dienen sowohl der Energieversorgung als auch der Über- tragung von Steuerdaten zu den einzelnen LED-Modulen, so dass nur ein Anschluss von einem der mehreren LED-Module zu der Beleuchtungsvorrichtung erfolgen muss.

Neben den elektrischen Anschlußvorrichtungen 12 weist das LED-Modul auch zumindest eine Befestigungsvorrichtung 5 auf.

Wie in Fig. 1 dargestellt, kann diese Befestigungsvorrichtung 5 beispielsweise ein Loch in der Trägerplatte 5 sein, in das ein Stift mit Presspassung eingepasst oder in das (im Falle eines Gewindelochs) eine Schraube eingeschraubt wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind aber auch andere Befestigungsvorrichtun- gen 5 denkbar. So können die Befestigungsvorrichtungen 5 so- wohl an der Trägerplatte 1 als auch an dem mit der Träger- platte 1 verbundenen Gehäuse 6 vorgesehen sein. Die Befesti- gungsvorrichtungen 5 können als Löcher, Gewindelöcher, Stifte, Nuten, Vertiefungen und dergleichen ausgebildet sein, in die entsprechende Stifte, Schrauben, Rastvorrichtungen und dergleichen eingreifen, um das LED-Modul in einer Beleuch- tungsvorrichtung vorzugsweise lösbar zu befestigen. Die glei- chen Befestigungsvorrichtungen 5 können ebenso zum Verbinden

mehrerer LED-Module benutzt werden, die gemeinsam in eine Be- leuchtungsvorrichtung eingebaut werden sollen.

Weiter kann das LED-Modul mit einer strahlformenden oder strahlumlenkenden Optik 8 ausgestattet sein, um die Abstrahl- charakteristik der LED's 2 auf der Trägerplatte 1 zu beein- flussen. Diese Optik 8 kann beispielsweise mit dem Gehäuse 6 verbunden oder in das Gehäuse 6 integriert sein. In einer be- vorzugten Ausführungsform wird die Optik 8 einteilig mit dem Gehäuse 6 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gegossen.

Alternativ kann die Optik auch an der Trägerplatte 1, bei- spielsweise durch Kleben, Schappverbindungen, Presspassung oder dergleichen, befestigt werden.

Die Optik 8 kann ebenso aus einzelnen optischen Strukturen bestehen, die jeweils einer oder mehreren LED's zugeordnet sind.

Das oben beschriebene LED-Modul gemäß der vorliegenden Erfin- dung kann vom Hersteller von Beleuchtungsvorrichtungen auf einfache Weise mechanisch in einer Beleuchtungsvorrichtung befestigt und zum Beispiel über geeignete Steckverbinder elektrisch angeschlossen werden. Die elektrische Anschlußvor- richtung und die Befestigungsvorrichtung bieten dem Benutzer ferner die Möglichkeit, auf einfache Weise mehrere solcher LED-Module zu kombinieren, um bei der Gestaltung der Beleuch- tungsvorrichtungen eine größere Flexibilität zu erhalten.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene und in den Figuren dargestellte Ausfüh- rungsbeispiel eines LED-Moduls beschränkt, vielmehr können einige Modifikationen vorgenommen werden ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich zu verlassen. Insbeson- dere bestehen bezüglich der Form, der Größe und des Materials des LED-Moduls und seiner Bauteile kaum Einschränkungen. Auch die Art und die Anordnung der elektrischen Anschlußvorrich- tungen und der mechanischen Befestigungsvorrichtungen sind nicht auf die gezeigten Ausführungsformen eingeschränkt. Wei- ter können grundsätzlich beliebige Steckverbinder oder ent- sprechende elektrische Anschlussverbindungen verwendet wer- den.