Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul, insbesondere ein LED- Band, mit mehreren Verdrahtungsebenen, ein Nullkraftverbindungselement zur Kontaktierung des Leuchtmoduls und eine Stromversorgung für das Leuchtband.

Es sind quasi-endlose, flexible LED-Bänder bekannt, welche an ihrer Vorderseite mit Leuchtdioden bestückt sind und an ihrer Rückseite befestigt werden können, z.B. mittels eines doppelseitigen Klebebands. Auf der Vorderseite können sich auch weitere elektronische Bauelemente sowie Kontakte zur elektrischen Kontaktierung mit externen Vorrichtungen wie einer Stromspeisung usw. befinden. Die Leuchtdioden, die ggf. vorhandenen elektronischen Bauelemente und die Kontakte sind ü- ber eine vorderseitige Verdrahtungslage aus Leiterbahnen und Kontaktpads miteinander verbunden. Als flexibles Substrat kann z.B. bandförmiges Polyimid verwendet werden. Solche LED- Bänder sind beispielsweise aus der LINEARLight-Serie der Fa. OSRAM bekannt. Ein LED-Band der LINEARLight-Serie kann ferner zusammenhängend aus einheitlichen Grundeinheiten aufgebaut sein, zwischen denen das LED-Band auftrennbar ist, um so entsprechend kürzere LED-Module zu bilden. Die LED-Bänder sind über proprietäre Konnektoren, z.B. aus der CONNECTSystem-

Serie der Fa. Osram GmbH, mechanisch und elektrisch miteinander als auch mit einer Stromversorgung verbindbar.

Bei der Weiterentwicklung der LED-Bänder wird es angestrebt, sowohl höhere Ströme durch das LED-Band zu ermöglichen als auch einen Spannungsabfall in dem LED-Band zu verringern, um damit eine höhere Bandlänge ohne Zwischenspeisung und / oder einen Betrieb leuchtstärkerer, aber auch mehr Strom verbrauchender Leuchtdioden zu ermöglichen. Dies ist mit den bestehenden LED-Bändern aufgrund ihrer beschränkten Breite mit ei- ner einseitigen Verdrahtungsebene nur schwer realisierbar. Jedoch weist eine Verwendung eines LED-Bands mit einer vorderseitigen und einer rückseitigen (doppelseitigen) Verdrahtungsebene den Nachteil auf, dass eine mechanisch einfache und ausreichend sichere Kontaktierung ohne Werkzeug und mit nur einem Verbindungselement bisher nicht realisierbar war.

So existiert beispielsweise aufgrund mechanischer Anforderungen an eine Kontaktierung kein doppelseitiges Nullkraft- bzw. ZIF ("Zero Insertion Force") -Verbindungselement . In anderen Worten weisen ZIF-Stecker in der Regel einen Satz an Kontak- ten (dann häufig auch "Pins" genannt) mit einem definierten Pitchabstand auf. Es gibt Steckertypen für eine ober- oder eine unterseitige Kontaktierung ("upper contact type" ,bzw. "lower contact type"), aber nicht für eine gemischte Kontaktierung, da die jeweils den Pins gegenüberliegende Innenseite des ZIF-Steckers für die mechanische Kontaktierung verwendet wird. Das Steckergehäuse ist meist aus Kunststoff herge ^¬ stellt. Es gibt ZIF-Stecker, die nur auf ein LED-Band aufgeschoben zu werden brauchen. Andere Typen weisen kleine Schieber auf, die durch Druck das Leuchtband entsprechend im Ste- cker festhalten, z.B. ZIF-Stecker aus der bereits genannten CONNECTSystem-Serie der Fa. Osram GmbH.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur einfachen und betriebssicheren Kontaktierung von Leuchtmodulen, insbesondere LED-Bändern, mit mehrfacher Verdrahtungslage bereitzustellen . Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Das Leuchtmodul weist eine bandförmige, mindestens teilweise flexible Leiterplatte mit mehreren, d.h. zwei oder mehr, Verdrahtungsebenen auf und mindestens einen Satz von elektrischen Kontakten (z.B. Pins) in mehreren Gruppen, wobei jede der Gruppen mindestens einen elektrischen Kontakt aufweist. Die Kontakte eines bestimmten Satzes sind jeweils an einer Vorderseite oder an einer Rückseite der Leiterplatte angeordnet. Ferner ist der mindestens eine elektrische Kontakt einer bestimmten Gruppe mit einer der Verdrahtungsebenen elektrisch verbunden.

Dadurch, dass die Kontakte nur auf der Vorderseite oder der Unterseite angeordnet sind, kann ein Nullkraftverbin- dungselement, z.B. ein Nullkraftstecker oder eine Nullkraft- buchse, eingesetzt werden, was eine besonders einfache und betriebssichere Kontaktierung des mehrlagig verdrahteten Leuchtmoduls ermöglicht. Insbesondere kann die Kontaktierung des LED-Bands so ohne Werkzeug und mit nur einem Verbinder durchgeführt werden.

Es ist eine vorteilhafte Ausgestaltung, dass die Kontakte des mindestens einen Satzes mehrere Reihen von Kontakten bilden, wobei insbesondere jede der Reihen einer Gruppe zugeordnet sein kann. Dadurch kann die Zahl der Kontakte eines Satzes bei gleichbleibender Breite des Substrats bzw. des Leuchtmo- duls erhöht werden. Folglich kann eine höhere Stromspeisung des Leuchtmoduls mit nur einem Verbinder erreicht werden.

Für einen einfachen Aufbau mit nur einer Basismateriallage des Substrats, z.B. aus Polyimid, kann es vorteilhaft sein, dass das Leuchtmodul zwei Verdrahtungsebenen aufweist, z.B. an einer Vorderseite und an einer Rückseite, wobei die Kontakte des mindestens einen Satzes zwei Reihen von Kontakten bilden .

Es kann eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sein, dass die Kontakte des mindestens einen Satzes bezüglich einer jeweiligen Kontaktierungsrichtung seitlich zueinander versetzt sind.

Es kann noch eine Ausgestaltung sein, dass das Leuchtmodul genau einen Satz von mehreren elektrischen Kontakten aufweist, welcher an einer ersten Stirnseite angeordnet ist. Dadurch ist eine einseitige Kontaktierung des Leuchtbands mög- lieh. Allgemein können die Kontakte eines Satzes mittels eines einzigen Verbindungselements kontaktiert werden.

Es kann für eine zweiseitige Kontaktierung vorteilhaft sein, dass das Leuchtmodul zwei Sätze von jeweils mehreren elektri- sehen Kontakten aufweist, wobei die Sätze an gegenüberliegenden Stirnseiten angeordnet sind. Es kann dann für eine einfache Kontaktierung vorteilhaft sein, dass die Kontakte der beiden Sätze spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind.

Für eine variable Konfektionierung kann ein Leuchtmodul vorteilhaft sein, das an mindestens einer Trennstelle in jeweils zwei Teilstücke trennbar ist, wobei an der mindestens einen Trennstelle zwei Sätze von jeweils mehreren elektrischen Kontakten im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der Trennstelle angeordnet sind, wobei sich bezüglich der Trennstelle gegen- überliegende Kontakte der zwei Sätze elektrisch miteinander verbunden sind. Im nichtgetrennten Zustand wird so eine e- lektrische Verbindung zwischen den Teilstücken durch eine einfache Verdrahtung mit Leiterbahnen erreicht, wobei die Kontakte lediglich als lokale Verbreiterungen der Leiterbah- nen ohne gesonderte Funktion dienen. Erst in dem getrennten Zustand, in dem die Leiterbahnen unterbrochen sind, können die Kontakte als solche für eine Kontaktierung verwendet werden. Zur einfachen Verlegung der Leiterbahnen zwischen zugehörigen Kontakten kann insbesondere eine Kombination mit dem Merkmal, dass die Kontakte einen Satzes bezüglich einer jeweiligen Kontaktierungsrichtung seitlich zueinander versetzt sind, vorteilhaft sein.

Für eine einfache Befestigung kann es vorteilhaft sein, dass die Kontakte und mindestens eine Halbleiterlichtquelle auf der Vorderseite angeordnet sind. Die, auch verdrahtete, Rück ^¬ seite kann dann als Befestigungsfläche oder Kontaktfläche dienen .

Die mindestens eine Halbleiterlichtquelle kann beispielsweise mindestens einen Diodenlaser oder mindestens eine Leuchtdiode aufweisen. Die Leuchtdiode kann einfarbig oder mehrfarbig, z. B. weiß, abstrahlen. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese z. B. gleichfarbig (einfarbig oder mehrfarbig) und / oder verschiedenfarbig leuchten. So mag ein LED-Modul meh ^¬ rere LED-Chips ( ' LED-Cluster ' ) aufweisen, welche zusammen ein weißes Mischlicht ergeben können, z. B. in 'kaltweiß' oder 'warmweiß'. Zur Erzeugung eines weißen Mischlichts umfasst das LED-Cluster bevorzugt LED-Chips, die in den Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) leuchten. Dabei können einzel- ne oder mehrere Farben auch von mehreren LEDs gleichzeitig erzeugt werden; so sind Kombinationen RGB, RRGB, RGGB, RGBB, RGGBB usw. möglich. Jedoch ist die Farbkombination nicht auf R, G und B beschränkt. Zur Erzeugung eines warmweißen Farbtons können beispielsweise auch eine oder mehrere bernstein- farbige LEDs 'amber' (A) und / oder weiße LEDs (W) vorhanden sein. Bei LEDs mit unterschiedlichen Farben können diese auch so angesteuert werden, dass das LED-Modul in einem durch- stimmbaren RGB-Farbbereich abstrahlt. Zur Erzeugung eines weißen Lichts aus einer Mischung von blauem Licht mit gelbem Licht können auch mit Leuchtstoff versehene LED-Chips verwendet werden, z. B. in Oberflächenmontagetechnik, z. B. in sog. Chip-Level-Konversionstechnik. Es können auch andere Methoden verwendet werden, wie eine rot/grün-Kombination mittels der Konversionstechnik. Selbstverständlich ist auch eine "klassi- sehe" Volumenkonversion möglich. Ein LED-Modul kann auch mehrere weiße Einzel-Chips aufweisen, wodurch sich eine einfache Skalierbarkeit des Lichtstroms erreichen lässt. Die Einzel- LEDs und / oder die Module können mit geeigneten Optiken zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. Fresnel-Linsen, Kolli- matoren, und so weiter. Statt oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs) einsetzbar.

Auch wenn eine Kontaktierung grundsätzlich nicht auf einen spezielle Kontaktierungsart beschränkt ist, kann es für eine einfache und besonders betriebssichere Kontaktierung vorteil- haft sein, wenn die Kontakte speziell für eine Kontaktierung mit einem Verbindungselement, speziell Nullkraftstecker, aus ^¬ gelegt sind.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Nullkraft-Verbindungselement, das für eine Verbindung mit dem Leuchtmodul ausges ^¬ taltet ist und dazu Gegenkontakte zur Kontaktierung mindes ^¬ tens eines der Kontakte jeder Gruppe des Leuchtmoduls auf ^¬ weist .

Dabei kann es für eine Einspeisung großer Ströme in das Leuchtmodul insbesondere bevorzugt sein, dass das Nullkraft- Verbindungselement mehrere Reihen von Gegenkontakten auf ^¬ weist, wobei jede der Reihen zur Kontaktierung mindestens ei- ner bestimmten Reihe von Kontakten des Leuchtmoduls vorgesehen ist.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Stromversorgung für mindestens ein Leuchtmodul, wobei die Stromversorgung mindes- tens ein solches Verbindungselement aufweist. Die Stromver ^¬ sorgung kann als ein Einspeiser ausgestaltet sein, z.B. mit einem Verbindungselement zur einseitigen Speisung oder mit zwei Verbindungselementen zur beidseitigen Speisung, oder auch als ein Zwischenspeiser oder Mittenspeiser, z.B. mit zwei Verbindungselementen.

In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwir- kende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein. Fig.l zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt aus einem bekannten Leuchtmodul und ein dazu passendes Verbindungselement;

Fig.2 zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Leuchtmodul gemäß einer ersten Ausführungsform und ein dazu passendes Verbindungselement;

Fig.3 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem er- findungsgemäßen Leuchtmodul gemäß der ersten Ausführungsform und das dazu passende Verbindungselement;

Fig.4 zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Leuchtmodul gemäß einer zweiten Ausfüh- rungsform und ein dazu passendes Verbindungselement;

Fig.5 zeigt in Aufsicht einen größeren Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Leuchtmodul gemäß der zweiten Ausführungsform.

Fig.l zeigt in Aufsicht einen endseitigen Ausschnitt aus einem bekannten Leuchtmodul 10, z.B. einem bekannten LED-Band der LINEARLight-Serie der Fa. OSRAM. Das Leuchtmodul 10 weist eine bandförmige, flexible Leiterplatte 13 auf. Auf einer Vorderseite 14 der Leiterplatte 13 sind Leuchtdioden 15 als auch elektrische Kontakte (auch 'Pins' genannt) 16 angebracht, welche mittels auf der Vorderseite 14 laufender Leiterbahnen 19, welche hier gepunktet angedeutet sind, miteinander verdrahtet sind. Die Leiterbahnen 19 bilden eine ober- seitige Verdrahtungsebene 11. Die Kontakte 16 sind in einem Bereich einer Stirnseite 17 der Leiterplatte 13 in einer Reihe angeordnet.

Zur Kontaktierung des Leuchtmoduls 10 kann ein Verbindungs- element in Form eines passenden Steckers 12 verwendet werden. Der Stecker 12 weist Gegenkontakte 18 auf, welche bei einem Aufsatz des Steckers 12 auf das Leuchtmodul 10 in der gezeigten Aufsatzrichtung R die Kontakte 16 elektrisch kontaktieren. Der Stecker 12 ist als ein Nullkraftstecker bzw. ZIF ("Zero Insertion Force") -Stecker ausgestaltet, z.B. in Form eines Flachbandkabelsteckers oder eines Steckers einer flexiblen Leiterplatte.

Fig.2 zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt aus einem erfin- dungsgemäßen Leuchtmodul 20 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Kontakte 16 sind nun in einer ersten Reihe Rl und einer dazu parallel und bezüglich der Stirnseite 17 nach hinten versetzten zweiten Reihe R2 auf der Vorderseite 14 der Leiterplatte 13 angeordnet. Die Leiterplatte 13 weist sowohl auf der Vorderseite 14 als auch auf einer in dieser Ansicht nicht sichtbaren Rückseite eine Verdrahtungsebene auf. Die Kontakte 16 jeder der Reihen Rl und R2 sind jeweils mit einer der Verdrahtungsebenen elektrisch verbunden. So können die Kontakte 16 der ersten Reihe Rl beispielhaft mit der an der Rückseite befindlichen Verdrahtungsebene verbunden sein, während die Kontakte 16 der zweiten Reihe R2 mit der an der Vorderseite 14 befindlichen Verdrahtungsebene verbunden sein können. Die Kontakte 16 der ersten Reihe Rl bilden somit eine erste Gruppe von Kontakten 16 und die Kontakte 16 der zweiten Reihe R2 bilden eine zweite Gruppe von Kontakten 16. Die Kontakte 16 beider Gruppen bzw. Reihen Rl, R2 bilden zusammen einen Satz von Kontakten 16, die an der gleichen Vorderseite 4 angeordnet sind.

Ein zu dem Leuchtmodul 20 passender Stecker 22 weist Gegen- kontakte 18 auf, welche bei einem Aufsatz des Steckers 12 auf das Leuchtmodul 20 beide Reihen Rl, R2 der Kontakte 16 des einen Satzes elektrisch kontaktieren. Auch dieser Stecker 22 ist als ein Nullkraftelement ausgestaltet. Dies ist möglich, da die Kontakte 16 einseitig, hier: auf der Vorderseite 14, angeordnet sind. Der Stecker 22 ist somit als ein zweireihiger Nullkraftstecker ausgestaltet. Die Kontakte 16 eines Satzes können allgemein zur gemeinsamen Kontaktierung eines Verbindungselements, z.B. des Steckers 22, vorgesehen sein.

Fig.3 zeigt das Leuchtmodul 20 und den Stecker 22 aus Fig.2 in einer Seitenansicht. Ein hier beispielhaft dargestellter Kontakt 16 der ersten Reihe Rl ist mittels einer Durchkontak- tierung 33 mit der an der Rückseite 31 der Leiterplatte 3 angeordneten Verdrahtungsebene 34 (gepunktet angedeutet) elekt- risch verbunden, während ein Kontakt 16 der zweiten Reihe R2 direkt mit der an der Vorderseite 14 angeordneten Verdrahtungsebene 11 (gepunktet angedeutet) , welche die Leiterbahn 19 umfasst, elektrisch verbunden ist.

Fig.4 zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Leuchtmodul 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform und einen passenden Stecker 42. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig.2 sind die Kontakte 16 der ersten Reihe Rl und der zweiten Reihe R2 bezüglich der Aufsatz- richtung R zueinander seitlich versetzt. Das heißt, dass keiner der Kontakte 16 der zweiten Reihe R2 im Hinblick auf die Stirnseite 17 durch einen der Kontakte 16 der ersten Reihe Rl verdeckt ist. Die Anordnung der Gegenkontakte 18 des Steckers 42 ist dementsprechend angepasst. Eine solche Anordnung ist insbesondere für teilbare Leuchtmodule 40 vorteilhaft, wie im Folgenden unter Bezug auf Fig.5 genauer erklärt wird.

Fig.5 zeigt in Aufsicht einen größeren Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Leuchtmodul 40 gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Leuchtband 40 ist aus mehreren identischen Ein- heitsabschnitten 50 aufgebaut, indem auf einem einstückigen Substrat der Leiterplatte 13 die Verdrahtungsebenen, die auf der Leiterplatte 13 bestückten Elemente wie die Leuchtdioden

15 und ggf. andere elektronische Bauelemente sowie die Kon ^¬ takte 16 identisch sind. Zwei zusammenhängende Einheitsab- schnitte 50 sind an einer Trennstelle T voneinander trennbar. An der Trennstelle T entsteht dann für jedes der getrennten Teilstücke ein Satz von Kontakten 16 zur Kontaktierung z.B. mit dem Stecker 42 aus Fig.4. Dies kann dadurch erreicht werden, dass im nicht-getrennten Zustand an jeder Trennstelle T zwei Sätze von Kontakten wie in Fig.4 gezeigt im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der Trennstelle T angeordnet sind, wobei bezüglich der Trennstelle T gegenüberliegende Kontakte 16 der zwei Sätze elektrisch durch jeweils eine über die Trennstelle T gezogene Leiterbahn 51 miteinander verbunden sind. Die Verlegung der Leiterbahnen 51 wird durch die in Fig.4 gezeigte versetzte Anordnung der Reihen Rl, R2 der Kontakte

16 wesentlich erleichtert. Eine Trennung an der Trennstelle T kann durch ein einfaches Schneiden erfolgen.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann auch ein Leuchtband mit mehr als drei Verdrahtungslagen verwendet werden, und entsprechend können die Kontakte und Gegenkontakte in mehr als zwei Gruppen zusammengefasst sein, z.B. in drei oder mehr Reihen. Folglich lässt sich die Stromtragfähigkeit mit lediglich einem Stecker für ein Leuchtmodul ohne Verbreiterung des Steckers und / oder des Leuchtmoduls noch weiter erhöhen.

Die Gruppen, insbesondere Reihen, brauchen nicht die gleiche Zahl oder Form von Kontakten aufzuweisen.

Allgemein brauchen die mit einer der Verdrahtungsebenen elektrisch verbunden Kontakte nicht eine geometrisch zusam- menhängenden Gruppe, z.B. einer Reihe, zugeordnet zu sein, sondern es können beliebige Kontakte einer beliebigen Verdrahtungsebene zugeordnet sein, z.B. kann jeder der Reihen Kontakte mehrerer Verdrahtungsebenen aufweisen.

Die Kontakte können für eine Stromversorgung und / oder für eine Datenübertragung, z.B. von Steuersignalen, vorgesehen sein .

Bezugszeichenliste

10 Leuchtmodul 12 Stecker 13 Leiterplatte

14 Vorderseite der Leiterplatte

15 Leuchtdiode

16 elektrischer Kontakte

17 Stirnseite der Leiterplatte 18 Gegenkontakt

19 Leiterbahn 20 Leuchtmodul 22 Stecker

31 Rückseite der Leiterplatte 33 Durchkontaktierung

34 Verdrahtungsebene

35 Verdrahtungsebene 40 Leuchtmodul

42 Stecker 50 Einheitsabschnitt

R Aufsatzrichtung

Rl erste Reihe

R2 zweite Reihe

T Trennstelle