專利名稱：具有多層板以及發(fā)光二極管的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的用于電流供給和/或信號供給的多 層復合物，該多層復合物具有板以及布置在該板上的與電源相連接的發(fā)光二極管，其中 該板具有多個層。
背景技術(shù)：
EP 1 423 891 Bl公開一種具有要安裝在夾層板的開口中的適配器的多層復合 物。該開口貫穿夾層板，該夾層板包含中間絕緣層、上導電層和絕緣層下方的下導電 層。適配器包括具有上殼體部分和下殼體部分的殼體，在這兩部分中的一個中具有導 孔，而在這兩部分中的另一個中具有導銷，導銷與導孔相適應(yīng)，并且適配器在上部分與 下部分之間具有導電薄片。該導電薄片還具有導孔，這些導孔允許導銷的通過并且該導 電薄片保持在上部分與下部分之間的正確位置中；該導電薄片提供若干向外延伸以與上 導電層產(chǎn)生穩(wěn)定電連接的第一銷、以及第二銷，該第二銷裝配在下部中并且向外延伸， 以便與下層產(chǎn)生電連接。該適配器可以包括發(fā)光二極管。
從WO 2006/128 447 Al中可以獲悉具有光源的金屬織物和這種織物在建筑物上 的布置。光源載體容器被集成到該織物中并且使得無需分離光源載體容器便能夠從該織 物中取出光源載體并且將光源載體再次放入。替代地，可以將光源載體容器固定在織物 或其它懸掛物上；于是可以將光源載體固定在該光源載體容器處。優(yōu)選使用夾子。
從DE 40 39 034 Al中公知，常見的大型顯示器的大小以及因此其引人注目性受 到與成本有關(guān)的限制。為此，大型顯示器通過使用具有規(guī)則布置的窗口或窗口群的建筑 物正面的至少一部分以及裝配在建筑物中或建筑物上的被分配給每個窗口或窗口群的光 源來提供補救，所述窗口或窗口群被用作為像點，并且所述光源借助于遙控設(shè)備來選擇 性地開關(guān)。發(fā)明內(nèi)容
在認識到這些事實的情況下，發(fā)明人的目的是提供一種——尤其是可以用在建 筑物中的——新型顯示單元作為多層復合物產(chǎn)品以用作為照明系統(tǒng)和/或信息中繼系統(tǒng)或 傳感器系統(tǒng)。
獨立權(quán)利要求的教導引導解決該任務(wù)；從屬權(quán)利要求給出有利的擴展方案。此 外，在說明書、附圖和/或權(quán)利要求書中所公開的特征中的至少兩個的所有組合都落入 本發(fā)明的范圍內(nèi)。對于所給出的指定范圍，位于所述邊界內(nèi)的值也應(yīng)被公開為極限值并 且可以任意使用。
根據(jù)本發(fā)明，多層板包含多個由金屬、尤其是由鋁或鋁合金制成的層，這些層 分別布置在由——例如硬質(zhì)塑料的、尤其是熱塑性的——塑料制成的中間層的兩側(cè)上以 及另一方面被另一中間層或由相應(yīng)的絕緣材料制成的覆蓋層覆蓋。
根據(jù)本發(fā)明，多層板應(yīng)包含至少一個——優(yōu)選多個——凹陷，其中在板的這些凹陷中分別布置有二極管。這些二極管通過包含多個由金屬制成的層以及在這些層之間 延伸的由例如熱塑性塑料制成的層的二極管本體與——由鋁或鋁合金制成的——導電金 屬層連接。
以另一方式，可以將二極管布置在多層板的表面處或表面之上，并且控制功能 以及電流供給和電壓供給可以被至少一個導電層截取并且相應(yīng)地被至少一個另外的層引走。
板可以由多層夾層結(jié)構(gòu)來制造，所述多層夾層結(jié)構(gòu)由至少三個、理想地四個導 電層(例如由金屬、尤其是如鋁的輕金屬制成)和位于這些導電層之間的電絕緣層(如由 所提到的塑料制成)構(gòu)成，所述板能夠用作電子元件——例如集成電路(IC)、LEDdight emitting diode (發(fā)光二極管))、插座式連接器或者傳感器——的支承體。
所述導電層的典型厚度從用于化學或物理沉積層的20納米到用于金屬薄膜的 200μιη。還可以插入導電塑料層作為導電層。如由聚烯烴——例如聚乙烯或聚丙烯、 聚氯乙烯、聚酰胺等——制成的層或薄膜的電絕緣層可以具有例如7至300 μ m以及以上 (直到1000 μ m)的厚度。
板的導電層用作為總線系統(tǒng)和/或電壓供給。由此可以任意地制造可設(shè)計的大 面積的監(jiān)視器或者發(fā)光面。
在一個特別的配置中，在板的覆蓋層的暴露表面上設(shè)置用于連接如二極管之類 的部件的層跡線；將所述如二極管之類的部件安裝到相應(yīng)的層跡線上。
如果二極管被分別布置在凹陷內(nèi)，為了保證板內(nèi)的期望接觸，則根據(jù)本發(fā)明所 插入的二極管本體的由金屬制成的層必須與板的由金屬制成的層在截面上對齊。此外， 所插入的二極管本體的下邊緣應(yīng)位于板的由金屬制成的連續(xù)層上。對此已經(jīng)證實為有利 的是，透鏡頂跨過二極管本體，該透鏡頂?shù)耐哥R邊沿從側(cè)面突出于二極管本體并且在此 置于板的相鄰覆蓋層的安裝位置中。還有利的是，為了更好的處理，從外側(cè)將支承桿接 合到透鏡頂上，該支承桿優(yōu)選沿著二極管或二極管本體的中軸延伸，以及為了連接二極 管/二極管本體包含固定盤以用于安裝到透鏡頂上。
在本發(fā)明主題的另一配置中，所插入的二極管本體的下邊緣此外位于板的連續(xù) 的半透明層上；由此，二極管可以透過板的底層發(fā)光。
在本發(fā)明范圍中還存在片狀板，在片狀板的片狀面中布置有多個用于/具有發(fā) 光二極管的凹陷。留給各設(shè)計者的是，為這些凹陷的布置選擇特別的圖案。
在以盒狀方式成形的片狀板中，片狀板的盒壁包含多個用于/具有發(fā)光二極管 的凹陷。片狀板的另一發(fā)明變型方案包含多組圖案，每組圖案由較多數(shù)目的用于/具有 發(fā)光二極管的凹陷構(gòu)成。在本發(fā)明范圍中還存在具有波狀縱剖面的片狀板。
特別重要的是，將根據(jù)本發(fā)明的片狀板用于壁面；在這里也包括不同的圖案。
此外，借助于插座的耦合以及對傳感器的容納也是可能的。部件在板上/與板 之間的定位和連接技術(shù)(密封)尤其是例如可以通過摩擦焊、熱塑性或熱固性注塑成型或 者其它接合技術(shù)來進行。可能的應(yīng)用存在于如下領(lǐng)域建筑(例如媒體立面、內(nèi)部和外 部照明)、運輸(例如交通引導系統(tǒng)、街道和隧道照明、列車和行駛照明)、工業(yè)(尤其 是機器照明、光勢壘系統(tǒng)、硬化系統(tǒng))、安全技術(shù)(3D光勢壘系統(tǒng))以及顯示應(yīng)用(指示 牌、交互式指示牌、廣告平面等)。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和具體細節(jié)從下面對優(yōu)選實施例的描述中以及借助于 附圖給出；其中
圖1示出三個按照現(xiàn)有技術(shù)布置在一條線中的發(fā)光二極管的俯視圖2示出根據(jù)圖1的具有布置在下面的支承板的裝置的側(cè)視圖3示出穿過多層電路板的截面，該多層電路板具有布置在其表面上的用于發(fā) 光二極管的層元件；
圖4示出具有用于容納發(fā)光二極管的凹陷的多層板的側(cè)視截面圖5示出另一多層板的片段的側(cè)視圖6示出作為插入元件的發(fā)光二極管的側(cè)視截面圖7示出與圖6相對應(yīng)的具有相關(guān)聯(lián)的板的發(fā)光二極管的側(cè)視圖8、9示出在圖7中描繪的發(fā)光二極管在其插入到板中后的兩個不同位置，
圖10示出圖9的截面的俯視圖11示出對應(yīng)于在圖8、9中的視圖的以另一方式設(shè)計的板的圖示；
圖12示出具有幾乎為正方形輪廓的作為坯件的板的旁視圖13示出裝配有發(fā)光二極管的板的生產(chǎn)形式的四個旁視圖，所述板來自圖12的 坯件；
圖14示出具有盒狀配置的三維板的旁視圖15和16示出不同形狀的二維板的兩個旁視圖17示出用于以五個步驟生產(chǎn)板的過程的略圖18示出具有所安裝的板的建筑物的旁視圖，這些板根據(jù)圖17制成；
圖19示出具有相對于圖18以不同方式設(shè)計的板的建筑物的正視圖20示出圖19的放大截面。
具體實施方式
從圖1，2的略圖中可以獲悉在具有兩條導線14、15的線束^tnmg) 12上相互 中心間隔η大約為350mm的三個發(fā)光二極管10的位置，這兩條線導線14、15在兩端終 止于連接元件16、16a。連接元件16、16a與最近的發(fā)光二極管10的中心相距在這里為 250mm的間隔Ii1。發(fā)光二極管10的長度a在這里為15.5mm，其高度i為7.5mm。
線束12根據(jù)圖2被放置在市場上常見的厚度為h的支承板17上，該支承板17 由被固定在塑料板18的兩側(cè)上的兩個輕金屬板19構(gòu)成。
在圖3中表明的厚度h在這里例如為IOmm的電路板20具有兩層相互平行的輕 金屬板22，所述輕金屬板22由分別具有在這里約為0.5mm的厚度Ii1的鋁或鋁合金制成， 在這兩個輕金屬板22之間布置有由PE(聚乙烯)制成的厚度Ii2在這里約為0.2mm的隔 離這兩個輕金屬板22的中間層M。每個在這里由Al 99形成的鋁板22向外由另一作為 覆蓋層26的聚合物層覆蓋，覆蓋層沈的厚度h3分別測量約為4.4mm。電路板20在圖3 中未示出的長度和寬度合計為例如約300mm以及400mm。
在覆蓋層沈的暴露表面27上，在四處，可以看到用于連接如發(fā)光二極管、即LED (light-emitting diode)之類的部件的導電的層跡線。這些部件通過——在圖3中不能 看到的——導線與導電的鋁層22相連接。
相對于兩層電路板，這樣的電路板20的優(yōu)點尤其是
通過信號線(回路區(qū)域的饋入導線/返回導線)的小的輻射；
通過供電系統(tǒng)的小的輻射；
小的共模電流。
相對于六層或更多層，四層電路板20的缺點是
通過信號線(厚電介質(zhì))的較高的輻射；
信號線(厚電介質(zhì))之間的較高耦合；
在X-Y設(shè)計的情況下，在信號線與VCC之間的較高耦合。
在圖4中部分示出的板21例如用于容納來自圖3的單元并且針對這些單元的發(fā) 光二極管30具有凹陷觀，這些凹陷觀的寬度Ci1相應(yīng)于發(fā)光二極管30的直徑d，其中板 21由四個鋁層22和分別在兩側(cè)覆蓋這些鋁層22的PE層M或PE覆蓋層沈構(gòu)成。為 此，圖7示出，凹陷觀的深度 對應(yīng)于發(fā)光二極管30的要沉入該凹陷觀中并且要固定 于該凹陷觀中的二極管本體31的高度i。
圖5的板21提供三個PE層M和兩個PE覆蓋層沈，在這些PE層M和PE覆 蓋層沈之間相互絕緣地安放有四個鋁層22。在這里沒有示出用于二極管本體31的盲孔 狀的凹陷觀；對此尤其是參照圖7至9。
圖6的發(fā)光二極管30的二極管本體31由四個厚度為Ii1的導電鋁層32以及四個 厚度為h3的絕緣PE層36組合而成。該二極管本體31的下邊緣由鋁層32確定并且該 二極管本體31的上邊緣35由PE層36確定。在PE層36上安放有散射的抗UV的透鏡 40，該透鏡40具有在截面上朝向其邊沿42彎曲的表面39;該透鏡40的直徑d2大于二極 管本體31的長度或直徑d，使得在二極管本體31與該透鏡邊沿42之間存在突出的突出度 量(Kragmaii )k。此外，在圖6中在二極管本體31的內(nèi)部空間中象征性地描繪了具有六 個RGB LED 37的透鏡40以及四線制總線/驅(qū)動器IC 38的旁視圖。
在圖7中，發(fā)光二極管30的透鏡頂40被接合到沿其中軸M延伸的支承桿46的 固定盤44上，正因如此，發(fā)光二極管30可以根據(jù)圖8容易地插入到板21的凹陷觀中。 在圖9中，支承桿46已經(jīng)從發(fā)光二極管30脫離，并且發(fā)光二極管30在凹陷觀的區(qū)域中 被密封層48包圍，該密封層48根據(jù)圖9、10也被設(shè)置在板21的表面27與透鏡頂40的 突出的底面之間。此外圖8、9明確了，在安裝位置，板21的層22以及M、沈與半導 體本體31的分別在材料方面相對應(yīng)的層32以及36對齊。
在圖11中描繪了具有底部半透明覆蓋層23的板21a，其中該覆蓋層23與二極管 30a的被插入到板21a的相應(yīng)凹陷觀中的二極管本體31a的下邊緣34連接。二極管3 透 過該覆蓋層23發(fā)光。
從圖12中可以獲悉輪廓大約為正方形的邊長為ζ的片狀板50，該片狀板50根據(jù) 圖13裝配有不同圖案的發(fā)光二極管30b，例如形狀為“F”的發(fā)光二極管30b或者裝配有 四行或六行平行的發(fā)光二極管30b。在圖13中右側(cè)的板503被改造成在俯視圖中為U形 的基板，也就是說，在該板50a的情況下，中間帶被部分地除去。該板50a配備有34個 發(fā)光二極管30b。
圖14表明被設(shè)計為盒的板52，該板52在內(nèi)側(cè)具有布置在盒壁M上的發(fā)光二極 管30b。除該盒52之外，在圖15中示出板50b，該板50b的縱剖面被彎曲成S形并且配 備有討個發(fā)光二極管30b。
圖16的矩形輪廓的板50。提供三個區(qū)域56，每個區(qū)域分別具有36個發(fā)光二極管 30bo
圖17表明具有邊長y、ζ的矩形板50d。在第一步驟A中，在制造過程期間引 入12個凹陷觀3，然后在這些凹陷28a中——步驟B—一插入發(fā)光二極管30b并且因此形 成安裝版50e。在步驟C中，在安裝版50e上安裝流出線束(Ausflussstrang) 58。然后， 在步驟D，根據(jù)按照圖15的規(guī)定，板50e在縱剖面上被形成為S形。
在圖18中符號化地表示建筑物60，在該建筑物立面62上在屋頂64下方布置有 板50e ；為了更好地觀察，只在該圖18中描繪電路板50e中的三個。
在圖19的建筑物60a的立面62上，安裝有長度e為1150mm以及寬度f為850mm 的板51，該板51提供300個具有正方形輪廓的容納缺口 70，在這里正方形輪廓的邊長約 為15mm，每個容納缺口 70用于一個具有正方形輪廓的發(fā)光二極管30e。如尤其從圖20 中獲悉的那樣，這些容納缺口以柵格狀圖案相互分別相距間隔c為50_地布置。此外， 圖案區(qū)域被設(shè)置為與板51的長邊51a相距間隔q為75mm以及與板51的縱邊51b距離間 隔 qi 為 100mm。
權(quán)利要求
1.用于電流供給和/或信號供給的多層復合物，該多層復合物具有板以及布置在該板 上的與電源相連接的發(fā)光二極管，其中該板具有多個層，其特征在于，該多層板(21、21a、50、503至506、51、52)包含多個由金屬、優(yōu)選鋁或鋁合金制成 的層(22)，這些層(22)分別布置在由塑料制成的中間層(24)的兩側(cè)以及另一方面被另一 中間層或由相應(yīng)材料制成的覆蓋層(26)覆蓋。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，分別布置在板(21、21a、50、503至506、 51、52)的凹陷(28、28a)中的二極管(30、30a、30b、30c)通過包含由金屬制成的多個層 (32)以及在這些層(32)之間延伸的由塑料制成的層(36)的二極管本體(31、3Ia)與該板 的由金屬制成的導電層(22)連接。
3.按照權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，設(shè)置至少三個、優(yōu)選四個分別通過由塑 料制成的層(24、36)而相互絕緣的導電層(22、32)。
4.按照權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，層(24、36)由熱塑性塑料形成。
5.按照權(quán)利要求3或4的裝置，其特征在于，在覆蓋層(26)的暴露表面(27)上設(shè)置 有用于連接如二極管(30)的部件的導電的層跡線(29)(圖3)。
6.按照權(quán)利要求1至5之一的裝置，其特征在于，所插入的二極管本體(31、31a)的 由金屬制成的層(32)與板(21、21a、50、503至503、51、52)的由金屬制成的層(22)對 齊。
7.按照權(quán)利要求1至6之一的裝置，其特征在于，所插入的半導體本體(31)的下邊 緣(34)被放置在板(21、50、5(\至50。51)的由金屬制成的連續(xù)層(22)上(圖8)。
8.按照權(quán)利要求1至6之一的裝置，其特征在于，所插入的半導體本體(31a)的下邊 緣(34)被放置在板(21a)的連續(xù)的半透明層(23)上(圖12)。
9.按照權(quán)利要求1至8之一的裝置，其特征在于，透鏡頂(40)跨過二極管本體(31、 3Ia),該透鏡頂(40)的透鏡邊沿(42)在側(cè)面超出二極管本體。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，透鏡邊沿(42)被置于相鄰的覆蓋層(26) 之上。
11.按照權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于，支承桿(46)被從外側(cè)接合到透鏡頂 (40)上。
12.按照權(quán)利要求11的裝置，其特征在于，支承桿(46)沿二極管(30)或二極管本體 (31)的中軸(M)延伸。
13.按照權(quán)利要求11或12的裝置，其特征在于，支承桿(46)包含用于置于到透鏡頂 (40)之上的固定盤(44)。
14.按照權(quán)利要求1至13至少之一的裝置，其特征在于片狀板(50、503至506、51、 52)，在片狀板的片狀表面中布置有多個用于/具有發(fā)光二極管(30、30,至30。)的凹陷 (28、28a)。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，片狀板(52)被形成為盒狀以及片狀板的 盒壁(54)包含多個用于/具有發(fā)光二極管(30b)的凹陷(28、28a)(圖14)。
16.按照權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，片狀板(50。)包含多個由圖案構(gòu)成的組 (56)，所述圖案分別由多個用于/具有發(fā)光二極管(30b)的凹陷(28、28a)構(gòu)成(圖16)。
17.按照權(quán)利要求16的裝置，其特征在于片狀板(50b、50e)的波狀縱剖面。
18.按照權(quán)利要求1至14至少之一的裝置，其特征在于，片狀板(50。51)被固定在 壁表面(62)上。
19.按照權(quán)利要求1至18至少之一的裝置，其特征在于至少一個另外的能從說明書和 /或附圖中獲悉的特征。
全文摘要
用于電流供給和/或信號供給的多層復合物，該多層復合物具有多層板(21)以及布置在該多層板上的與電源相連接的發(fā)光二極管(30)，該多層板(21)具有多個由金屬——優(yōu)選由鋁或鋁合金——制成的層(22)，這些層(22)分別布置在由塑料制成的中間層(24)的兩側(cè)以及另一方面被另一中間層或由相應(yīng)材料制成的覆蓋層(26)覆蓋。分別布置在板(21)的凹陷(28)中的二極管(30)通過包含由金屬制成的多個層(32)以及在這些層(32)之間延伸的由塑料制成的層(36)的二極管本體(31)與板的由金屬制成的導電層(22)連接。設(shè)置至少三個——優(yōu)選四個——分別通過由塑料制成的層(24、36)而相互絕緣的導電層(22、32)。
文檔編號H01L23/14GK102027605SQ200980114753
公開日2011年4月20日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者C·貝歇爾 申請人:3A技術(shù)及管理有限公司