專利名稱：照明模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明模塊以及一種用于制造照明模塊的方法。
背景技術(shù)：
設(shè)計(jì)具有發(fā)光二極管的柔性的發(fā)光帶(LED-Flex-Bander)是已知的，其是可分的并且設(shè)計(jì)具有自粘的背面。因此例如已經(jīng)公開了 OSRAM有限責(zé)任公司的LINEARlight Flex-Reihe (直線燈光的柔性系列)，其中纏繞在滾輪上的LED發(fā)光帶是可購買的(例如 LMlX系列)，其中總模塊根據(jù)實(shí)施方式包括120至600個(gè)LED。總模塊的基本尺寸(LXBXH) 是8400mmX IOmmX 3mm。具有10個(gè)LED的最小單位的基本尺寸(LXB)為140mmX10mm?？偰K通過細(xì)心切割可分成10個(gè)LED或者其倍數(shù)的單位，而不會(huì)造成部分部件的功能損失。 LED發(fā)光帶的最小彎曲半徑是2cm。該LED發(fā)光帶具有自粘的背面。在安裝在金屬底座上時(shí)，為了避免在LED發(fā)光帶的基板的焊接觸點(diǎn)的位置上短路，在底座和LED發(fā)光帶之間設(shè)置絕緣體。為了進(jìn)行保護(hù)防止潮濕或灰塵，已知的是，例如借助于Electrolube公司的一種 APL漆為LED柔性系列的LED發(fā)光帶完全配有保護(hù)噴涂層。該LED發(fā)光帶的亮度可能會(huì)由于半導(dǎo)體光源上的保護(hù)層老化而受負(fù)面影響。此外，作為用于LED-柔性-系列的LED發(fā)光帶的保護(hù)外殼，已知的是硅酮管(Neo Neon公司)或者一種澆鑄工藝(Vossloh Schwabe公司)。在這些保護(hù)外殼中在可能的總長度(其特別是在澆鑄方案(Verguss:i0sung)中被嚴(yán)格限制)和模塊化的可分割性以及與之相聯(lián)系的必要的接口處的密封方面存在局限性。發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于，提供一種保護(hù)的可能性，特別是對LED發(fā)光帶，尤其是對 OSRSM公司的Linearlight Flex產(chǎn)品防止機(jī)械應(yīng)力以及防塵和防潮的保護(hù)，而不損害光學(xué)上的發(fā)光特性。本發(fā)明另一個(gè)目的是，提供一種在維持連續(xù)帶生產(chǎn)(Reel-to-Reel生產(chǎn)) 的情況下保護(hù)LED燈帶的可能性。這些目的借助于一種照明模塊和一種用于制造該照明模塊的方法根據(jù)各自的獨(dú)立權(quán)利要求來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方式可以特別由從屬權(quán)利要求得出。該照明模塊具有帶有帶形的柔性的基板的發(fā)光帶、特別是LED發(fā)光帶，其中至少在基板的一側(cè)上、特別是正面上安裝了至少一個(gè)半導(dǎo)體光源、特別是LED。該發(fā)光帶也可以具有用于使(多個(gè))半導(dǎo)體光源發(fā)光運(yùn)行的電氣和/或電子的元件，例如電阻和驅(qū)動(dòng)模塊。 這個(gè)基板也可以被看作是柔性的、帶形的電路板。該照明模塊在其正面上這樣涂覆有保護(hù)層，即至少一個(gè)半導(dǎo)體光源的至少一個(gè)出射面是無保護(hù)涂層的。由此實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體光源的照射無論短期或長期都不會(huì)由于保護(hù)層的老化而受到負(fù)面影響。因此，照明模塊利用保護(hù)層被局部選擇性地覆蓋。有利的是，照明模塊可以涂覆漆形式的保護(hù)層。作為漆例如可以考慮Peters公司的“DSL 1600 E-FLZ/75”和“UG 10. 173”型漆。該漆例如可以借助于所謂的鍍膜或者噴漆
3方法來涂覆。 此外，可以對在基板上延伸的印刷電路和此處具有的電子元件覆蓋地噴涂保護(hù)層，由此可以將其掩蓋。另外，漆特別可以是白色(比如對于照明-和尾燈適用性而言)或者黑色的(比如對于顯示器應(yīng)用情況而言)?？商鎿Q地，特別對于照明-和尾燈適用性而言，漆可以是透明的。漆可以具有在基板的基本材料的熱膨脹系數(shù)的數(shù)量級中的熱膨脹系數(shù)，有利的是在大約10ppm/°C的范圍中。這樣避免基于不同的熱膨脹的機(jī)械應(yīng)力，這種機(jī)械應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致裂紋形成。照明模塊可以具有用于固定發(fā)光帶的背面的底座，特別是柔性的底座。由此，照明模塊可以在它固定在其背面或者底面上時(shí)受保護(hù)，并且也可以無問題地固定在更粗糙的或骯臟的或潮濕的底座上。在現(xiàn)實(shí)中這通過涂覆、特別是噴涂僅能困難地實(shí)現(xiàn)。另外，底座可以確保對基板外沿的安全保護(hù)，這同樣通過涂覆、特別是噴涂單獨(dú)地也僅能困難地或者完全不能實(shí)現(xiàn)。為了對發(fā)光帶進(jìn)行良好的散熱而將基板平整地放在底座上。特別可以利用雙面膠帶將底座粘貼在柔性的基板上、比如柔性的電路板上。特別地，當(dāng)?shù)鬃诿總€(gè)側(cè)面上伸出至少約0. 5mm至2mm時(shí)，可以將它們一起噴涂。對于發(fā)光帶散熱特別優(yōu)選的是，底座具有良好導(dǎo)熱的材料(λ ^ 15W/(m· )，例如金屬或者良好導(dǎo)熱的塑料，特別優(yōu)選的是鋁或者鋁/塑料復(fù)合材料。金屬-塑料復(fù)合膜確保了電絕緣，而金屬層或金屬膜可以實(shí)現(xiàn)非常好的連接，金屬層或金屬膜可以設(shè)計(jì)具有比鋁-塑料復(fù)合膜更好的穩(wěn)定性和更高的拉伸強(qiáng)度。除了鋁也可以使用其它傳導(dǎo)良好的金屬或者金屬混合物，例如銅膜或者銅合金。例如也可以使用玻璃化的塑料膜。為了在同時(shí)導(dǎo)熱性良好并且能處理簡單時(shí)獲得良好的柔性，優(yōu)選的是，底座的厚度不小于150μπι。由于其較薄，這個(gè)膜非常柔韌并且有助于提高一點(diǎn)防護(hù)包裝的剛性。也可以確保將半導(dǎo)體光源良好地?zé)徇B接在底部上，以用于安裝照明模塊。該底座可以至少部分地-優(yōu)選為連續(xù)地-在側(cè)面超出發(fā)光帶向外伸出(即比發(fā)光帶寬)，其中底座至少在到發(fā)光帶的過渡區(qū)域上涂覆了保護(hù)層。為了提供不敏感的并且在側(cè)面防潮保護(hù)良好的照明模塊，可以優(yōu)選的是，底座圍繞著發(fā)光帶形成有卷邊，也就是從后面向前面圍繞著發(fā)光帶的邊棱。在這里，正面上的保護(hù)層可以是至少部分地被保護(hù)層覆蓋的卷邊的底座，這樣實(shí)現(xiàn)了機(jī)械上特別穩(wěn)定和密封的覆蓋?？商鎿Q地或者附加地，卷邊的底座至少部分地?zé)o需被保護(hù)層所覆蓋；然后保護(hù)層可以被涂覆在正面的未被卷邊遮蓋的表面上。由此可以避免通過保護(hù)層所造成的熱絕緣?？商鎿Q地或者附加地，卷邊的底座可以在正面至少部分地覆蓋保護(hù)層，這樣可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械上穩(wěn)定和密封的覆蓋。為確保保護(hù)層、特別是漆的附著力，可以提出給需要遮蓋的表面加底漆或者使其活化。在底座下面，可以選擇地安設(shè)用來固定照明模塊的膠帶，例如雙面膠帶。代替漆或除漆以外也可以將被壓印的并深沖的覆蓋膜作為保護(hù)層粘貼在柔性的發(fā)光帶上(并且可選擇地粘貼在背面的膜上)。該方法用于制造照明模塊并至少具有以下步驟(a)將多個(gè)LED發(fā)光帶安裝在一個(gè)共同的底座上；(b)涂覆這些發(fā)光帶和(c)使帶有各個(gè)底座的多個(gè)發(fā)光帶分離。為了安裝這些LED發(fā)光帶，可以將這些LED發(fā)光帶例如以被限定的距離(優(yōu)選的是Imm到4mm)平行地以粘貼、焊接、硫化、制箔等等方式安裝在共同的底座上。然而一般來說，該覆蓋可以與底座通過所有已知的適合的連接類型連接起來，例如也可以借助于輾壓、 夾緊、穿孔、特別是微穿孔、開槽、熔解連接(焊接)、尤其是借助于超聲波焊接、縫合等等方式進(jìn)行連接。特別優(yōu)選的是，將發(fā)光帶粘貼在底座上，特殊地是將發(fā)光帶的基板的、尤其是自粘的底面粘貼在底座上。通過在復(fù)合物中的涂覆能顯著縮短過程時(shí)間。在涂覆之后例如借助于熱處理可以使整個(gè)復(fù)合物固化或充分硬化。通過每種適合的方法可以執(zhí)行復(fù)合物的分離，例如借助于剪斷、穿孔、發(fā)射激光或者其它分離方法。在分離之前在整個(gè)平面上噴涂發(fā)光帶之間的間隙?？商鎿Q地，在發(fā)光帶之間的間隙可以在分離之前具有至少一個(gè)未噴涂的區(qū)域，特別是未噴涂的條帶。以后例如可以使該未噴涂的區(qū)域卷邊。也可以可選擇地在分離后并且也可以在可能的卷邊之后進(jìn)行涂覆。此外，可以在分離之前或者之后裝配LED發(fā)光帶。如果LED發(fā)光條已經(jīng)在嵌板上、 也就是在將發(fā)光帶安裝在底座上之后被裝配，并接著才分離，則也可以在分離之前對其進(jìn)行噴涂。然后背面或者至少側(cè)面不被噴涂，但這對一些適用性可以說是足夠的。此外，這個(gè)簡單的結(jié)構(gòu)類型允許連續(xù)帶生產(chǎn)(Reel-to-Reel生產(chǎn))。此外優(yōu)選地照明模塊是可分開的，特別是可以切割分開的。


在下面的附圖中，根據(jù)實(shí)施例更加詳細(xì)地示例性說明本發(fā)明。在這里，為了更好的概括，相同的或者功能相同的元件可具有相同的參考標(biāo)號。圖1在橫截面(圖1A)和俯視圖(圖1B)中示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的、具有被噴涂的發(fā)光帶的照明模塊；圖2在圖2A至2D中在橫截面中示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的照明模塊；圖3在圖3A和;3B中在橫截面中示出了根據(jù)其它實(shí)施方式的照明模塊；圖4概述了照明模塊、特別是根據(jù)圖1至3的照明模塊的制造流程中的步驟。
具體實(shí)施例方式圖IA在橫截面中示出了具有LED發(fā)光帶2形式的發(fā)光帶的LED模塊1形式的照明模塊。該LED發(fā)光帶2具有柔性的基板3，在其頂面或正面4上示例性地安裝了白色的轉(zhuǎn)換 LED5。沒有顯示、但是同樣也在正面4上安裝了如電阻和電流驅(qū)動(dòng)器的電子模塊。基板3的底面具有雙面膠帶6。LED發(fā)光帶2可以例如設(shè)計(jì)為OSRAM公司的LINEARlight Flex-Reihe 的一個(gè)LED發(fā)光帶。為了制造LED模塊1，將柔性的LED發(fā)光帶2利用膠帶6安裝在帶狀的底座7上并粘貼在此處，該底座以純鋁或者鋁復(fù)合材料制成的薄鋁膜形式存在。該底座7如此薄并且進(jìn)而可如此彎曲(剛性較小)，從而使其不顯著影響LED發(fā)光帶2的柔性。由于底座7的寬度在這里比基板3的寬度大概多2mm，因此在兩側(cè)產(chǎn)生了超出的區(qū)域8。在側(cè)面超出區(qū)域8 和LED發(fā)光帶2的頂面4上有漆層9形式的保護(hù)層。漆層9覆蓋了 LED模塊1的大部分頂面，包括LED 5的大部分側(cè)面，但是不包括LED 5的出射面10。
圖IB在俯視圖中示出了圖IA中的LED模塊1的頂面。該頂面幾乎完全地被涂覆漆9，如由條紋區(qū)域示出的，并且覆蓋了基板3和底座7。只有等距地沿著LED發(fā)光帶2延伸的LED 5的出射面10沒有被覆蓋。在這里顯示的情況下，此漆層是不透光的白色，并且因此掩蓋了安裝在基板(電路板)3上的印刷電路和電子元件(未顯示)。由此除了出射面10以外可靠地保護(hù)LED發(fā)光帶2，而出射面特性并不受漆層9影響，特別是在漆層9老化時(shí)。圖2A在橫截面中示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的、如圖1中具有LED發(fā)光帶2的 LED模塊11，該模塊在此沒有底座，并且其頂面4被漆9覆蓋。然而對基板3的側(cè)面或邊棱 12以及基板3的底面13都不進(jìn)行噴漆，這是因?yàn)閷ζ溥M(jìn)行噴漆投入非常大。圖2B在橫截面中示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的、具有如在圖1中的LED發(fā)光帶2 的LED模塊14。為了保護(hù)基板3的側(cè)面的邊棱和底面，該基板利用底面平面地安裝在底座 7上。底座7在兩側(cè)具有向前包圍基板3的側(cè)面邊緣的卷邊15。漆層9在上側(cè)涂覆在卷邊 15和基板3上，并且因此還避免了在底座7和基板3之間有害物質(zhì)和微粒的滲入。圖2C示出了 LED模塊16，其中和圖2示出的LED模塊14相反，漆9在上側(cè)僅僅涂覆在基板3和LED 5的側(cè)壁上，然而并不涂覆在底座7或者說其卷邊15上。圖2D示出了 LED模塊17，其中和圖2示出的LED模塊14相反，卷邊15覆蓋了在上側(cè)涂覆在基板3和LED5的側(cè)壁上的保護(hù)漆9。此實(shí)施方式對于過程流程是特別有利的， 這是因?yàn)榭梢栽谇栋逯袑ED模塊17進(jìn)行噴漆(也參見圖4)。在分離之后，底座7的角向上彎成卷邊15。圖3A示出了 LED模塊18，其中和圖2示出的LED模塊相反，LED5被至少在上側(cè)可透光的保護(hù)殼體19覆蓋。保護(hù)殼體19在側(cè)面靠近LED5平面地放置在基板3上。卷邊15 包圍基板3和保護(hù)殼體19的、放置在基板上的部分。由此將保護(hù)殼體19固定在LED發(fā)光帶2上，并保護(hù)該LED發(fā)光帶。圖;3B示出了 LED模塊20，其中和圖3A示出的LED模塊18相反，在上側(cè)利用保護(hù)漆9覆蓋卷邊15和保護(hù)殼體19的、放置在基板3上的部分的在一定條件下露出的區(qū)域21。 由此在使用保護(hù)殼體19的條件下，防止了有害物質(zhì)或微粒(比如灰塵微粒等等)的滲入?？赏腹獾谋Ｗo(hù)殼體19可以是至少部分可透光的，也就是說，是透明或者半透明的，例如可完全透光。優(yōu)選地，可透光的保護(hù)殼體19在接近半導(dǎo)體光源的區(qū)域中是可透光的，并且在其它情況下是不透光的。這樣可以獲得較高質(zhì)量的印象，其中從外面基本上只能看見半導(dǎo)體光源，而看不到印刷電路或其它的元件。對于半導(dǎo)體光源特別優(yōu)選的是具有拱形部的可透光的保護(hù)殼體19，其中拱形部是可透光的、特別是透明的，并且可透光的保護(hù)殼體19在其它情況下是不透光的。在一個(gè)實(shí)施方案中，可透光的保護(hù)殼體19為了改善光學(xué)的輻射特性而優(yōu)選地具有至少一個(gè)光學(xué)元件，其用于對由LED發(fā)光帶2射出的光進(jìn)行引導(dǎo)。該元件優(yōu)選地位于為該LED或者這些LED 5預(yù)定的位置的上方，特別位于用于LED 5的拱形部的尖端處。圖4概述了用于Reel-to-Reel生產(chǎn)LED模塊的生產(chǎn)線的不同的站，其中生產(chǎn)是從左到右進(jìn)行。生產(chǎn)線具有連續(xù)式卷筒22，其帶有四個(gè)分開地在其上展開的LED發(fā)光帶2。 LED發(fā)光帶2被輸送到層壓站23，在這里它們借助于粘合劑平行地安裝在底座7上。由LED 發(fā)光帶2和底座7組成的連接也稱作嵌板。底座7也是由-這里未示出的-連續(xù)式卷筒構(gòu)成。在層壓站23之后接著一個(gè)噴漆站對，其中在上側(cè)在整個(gè)平面上利用漆噴涂嵌板2，7。 漆在接下來的固化站25中至少部分固化。在接下來的切割站沈中將嵌板2，7切開，以便分離LED模塊(未示出)。當(dāng)然，本發(fā)明并不僅限于所示的實(shí)施例。因此，該底座例如通過更大的厚度也可以是比較硬的。例如代替白色轉(zhuǎn)換LED，照明裝置也可以包括具有多個(gè)單獨(dú)的LED芯片(“LED簇”) 的LED模塊，它們可以一起產(chǎn)生白色的、例如以“冷白”或“暖白”形式的混合光。為了產(chǎn)生白色的混合光，LED簇優(yōu)選地包括發(fā)出基礎(chǔ)顏色紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)光的發(fā)光二極管。也可以通過多個(gè)LED同時(shí)產(chǎn)生單個(gè)或多個(gè)顏色；因此RGB、RRGB, RGGB, RGBB, RGGBB 等等的組合是可能的。然而，色彩組合不局限于R、G和B(和A)。為了產(chǎn)生暖白色的色調(diào)， 例如一個(gè)或多個(gè)琥珀色的LED也可能具有“琥珀色”㈧。具有不同顏色的LED可以優(yōu)選地這樣控制，即LED模塊適宜地在可調(diào)的RGB-色彩區(qū)域內(nèi)輻射。一般來說，除了或代替LED也可以應(yīng)用任何其它合適的半導(dǎo)體發(fā)射器，如激光極管。
參考標(biāo)號表
1LED模塊
2LED發(fā)光帶
3基板
4頂面
5LED (發(fā)光二極管)
6雙面膠帶
7底座
8底座的超出區(qū)域
9漆層
10出射面
11LED模塊
12基板邊棱
13基板底面
14LED模塊
15卷邊
16LED模塊
17LED模塊
18LED模塊
19可透光的保護(hù)殼體
20LED模塊
21保護(hù)殼體的露出的區(qū)域
22連續(xù)式卷筒
23層壓站
24噴漆站
25 固化站26 切割站
權(quán)利要求
1.一種照明模塊(1 ；11 ；14-18 ；20)，具有帶有帶形的柔性的基板(3)的發(fā)光帶、特別是LED發(fā)光帶O)，其中在所述基板(3)的頂面(4)上安裝了至少一個(gè)半導(dǎo)體光源(5)、特別是LED(5)，其中所述照明模塊(1 ；11 ；14-18 ；20)這樣涂覆有保護(hù)層(9)，即至少一個(gè)所述半導(dǎo)體光源(5)的至少一個(gè)出射面(10)露出于所述保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明模塊(1；11 ；14-18 ；20)，所述照明模塊涂覆有漆形式的保護(hù)層O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明模塊(1；11 ；14-18 ；20)，其中所述保護(hù)層(9)是黑色、白色或者透明的。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明模塊(1；11 ；14-18 ；20)，其中所述保護(hù)層 (9)具有在所述基板(3)的基本材料的熱膨脹系數(shù)的數(shù)量級中的熱膨脹系數(shù)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明模塊(1；14-18 ；20)，具有用于固定所述發(fā)光帶⑵的背面的底座(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明模塊，其中所述底座(7)至少局部地在側(cè)面超出所述發(fā)光帶向外伸出，其中所述底座(7)至少在到所述發(fā)光帶的過渡區(qū)域上涂覆了所述保護(hù)層 ⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明模塊，其中所述底座(7)圍繞著所述發(fā)光帶形成有卷邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明模塊，其中在所述頂面(4)上，所述卷邊的底座(7;15) 至少部分地被所述保護(hù)層(9)覆蓋，所述卷邊的底座(7 ；15)至少部分地不被所述保護(hù)層覆蓋和/或所述卷邊的底座(7 ；15)至少部分地覆蓋所述保護(hù)層(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的照明模塊，其中所述底座(7)具有良好導(dǎo)熱的材料，特別是鋁或鋁/塑料-復(fù)合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)光帶，其中所述底座(7;1幻的厚度不小于 150 μ m0
11.一種用于制造照明模塊(1 ；11 ；14-18 ；20)的方法，其中所述方法至少具有以下步驟-將多個(gè)發(fā)光帶( 安裝在一個(gè)共同的底座(7)上； -將保護(hù)層(9)至少涂覆、特別是噴涂在所述發(fā)光帶上O)； -使帶有各個(gè)底座(7)的多個(gè)發(fā)光帶分離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述分離之前在整個(gè)平面上利用所述保護(hù)層 (9)覆蓋所述發(fā)光帶(2)之間的間隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述分離之前所述發(fā)光帶( 之間的間隙具有至少一個(gè)沒有所述保護(hù)層(9)的條狀物。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述分離之后裝配所述發(fā)光帶O)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述分離之前裝配所述發(fā)光帶O)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明模塊(1)，具有帶有帶形的柔性的基板(3)的發(fā)光帶(2)，其中在基板的頂面上安裝了至少一個(gè)半導(dǎo)體光源(5)、特別是LED，其中照明模塊這樣涂覆有保護(hù)層(9)，即至少一個(gè)半導(dǎo)體光源的至少一個(gè)出射面(10)露出于該保護(hù)層。此外，一種用于制造照明模塊的方法至少包括以下步驟將多個(gè)發(fā)光帶(2)安裝在一個(gè)共同的底座(7)上；將保護(hù)層(9)至少涂覆、特別是噴涂在發(fā)光帶(2)上；使帶有各個(gè)底座(7)的多個(gè)發(fā)光帶分離。
文檔編號F21V31/00GK102308144SQ201080006625
公開日2012年1月4日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月4日
發(fā)明者喬瓦尼·斯西拉, 克里斯蒂娜·邁爾, 托馬斯·多瑙爾, 斯特芬·斯特勞斯, 羅伯特·克勞斯 申請人:歐司朗有限公司