DE20304000U1 - Lichtelement, insbesondere in Form einer Fliese, Kachel o.dgl. - Google Patents

Lichtelement, insbesondere in Form einer Fliese, Kachel o.dgl.

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Description

Dipl.-lng. A. Wasmeier Dipl.-lng. H. Graf
Zugelassen beim Europäischen Patentamt + Markenamt · Professional Representatives before the European Patent Office + Trade Mark Office
Patentanwälte Postfach 10 08 26 93008 Regensburg
Deutsches Patent- und Markenamt Zweibrückenstr.
80297 München D-93008 REGENSBURG POSTFACH 10 08
D-93055 REGENSBURG GREFLINGERSTRASSE
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Datum Date
10.03.2003 W/Ba
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Peter End res Frankenstraße 93059 Regensburg
Titel:
Lichtelement, insbes. in Form einer Fliese, Kachel od. dergl.
Konten: HypoVereinsbank (BLZ 750 200 73)&phgr;5 839#
Postgiroamt MunchejTf&Lj^fOO 10C*88)«93;6*9*-80i :
Gerichtsstand Regensburg · ···
J A?1046J3OC · &pgr;&idigr;&thgr;30»1247
Lichtelement, insbes. in Form einer Fliese, Kachel oder dergl
Die Neuerung bezieht sich auf Leuchtelemente, wie Kacheln oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es ist bekann, Wand- oder Bodenfliesen oder dergleichen Beläge durch transparente Elemente aufzulockern und bestimmte Effekte zu erzielen, in dem die Sichtseite aus Glas, transparentem Kunststoff oder entsprechendem lichtdurchlässigen Material hergestellt wird. Das für Licht durchscheinende Material fordert eine Begehbarkeit, wenn es als Bodenfliese verwendet und eingesetzt wird. Herkömmliche Leuchtmittel für diese Zwecke sind elektrische Glühlampen, Leuchtröhren oder dergleichen, die aber relativ sperrig sind, und die diese Aussparungen im Unterbau zur Aufnahme der Leuchtmittel erforderlich machen. Ein weiteres Problem derartiger bekannter Leuchtfliesen besteht darin, dass die Leuchtmittel nur eine sehr begrenzte Lebensdauer haben und deshalb häufig ausgewechselt werden müssen.
Aufgabe der Neuerung ist, eine beleuchtete Fliese oder dergleichen vorzuschlagen, die einerseits eine extrem geringe Gesamthöhe hat, und mit der andererseits eine hohe Betriebsdauer zu erreichen ist.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Unterseite der Fliese als Trägerplatte ausgebildet ist, aus der Leuchtdioden (LEDs) in flacher Bauform angeordnet sind, die Leuchtdioden in einer Isolierschicht eingebettet sind, die von der Trägerplatte aufgenommen wird, und die Isolierschicht nach Außen durch eine transparente Glasplatte abgedeckt ist.
Die Trägerplatte bzw. Trägerschicht, die die Unterseite der Fliese ausbildet und die mit dem Estrich am Boden oder verputzten oder auch unverputzten Wand verbunden ist, besteht entweder aus Metall oder Keramik und dient als Konstruktionsteil zur Erziehlung der erforderlichen Festigkeit der gesamten Fliese und zur Ableitung der
Wärme, die während des Betriebes der Leuchtdioden entsteht. Anstelle einer Metallträgerplatte, die mittels Fliesenkleber an einem Estrich verbunden sein kann, kann diese Schicht bzw. Lage auch eine keramische Schicht sein, die eine Metallauflage bzw. eine metallisierte Lage ist, und die an den Stellen, an denen die Leuchtdioden positioniert werden sollen, frei geätzt werden, damit die Leuchtdioden mittels Kleber festgelegt werden können, und damit die entstehende Wärme abgeführt werden kann. Die Leuchtdioden, die in bestimmten Mustern, Formgebungen und dergleichen auf dem Trägermaterial festgelegt werden, sind in eine Vergussmasse, z. B. Kunstharz, eingebettet, sodass sie einerseits gegen Beschädigung geschützt sind und andererseits daran gehindert werden, dass sie ihre Position ändern. Das an die Vergussmasse anschließende Oberflächenmaterial ist z. B. begehbares Glas oder Kunststoff oder ein anderes, für Fliesen geeignetes lichtdurchlässiges Material.
Mit dem neuerungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, dass eine extrem niedrige bzw. dünne Fliese von z. B. 5 mm hergestellt werden, die wie eine Stein- oder Keramikfliese oder-platte verlegbar ist. Durch die Verwendung von Leuchtdioden, z.B. von Dioden der Type Dragons von Osram (mit einer Höhe von etwas weniger als 3 mm) als Leuchtmittel wird erreicht, dass keine Aussparungen bzw. Vertiefungen für die Unterbringung des Leuchtmittels erforderlich ist, während bei herkömmlichen Leuchtmitteln in Form von Glühlampen oder dergleichen Ausnehmungen von mindestens dem zehnfachen dieses Wertes benötigt werden. Darüber hinaus haben die Leuchtdioden eine außerordentlich hohe Lebensdauer von z. B. 100.000 Betriebsstunden. Die Flächenabmessungen derartiger Leuchtdioden bei der angegebenen Spezialtype ca. 0,7 &khgr; 0,5 cm, mit Anschlussfahnen in der Längsachse von etwa 0,2 bis 0,3 cm an den Schmalseiten betragen, ist der Vielfalt der Gestaltung der Lichteffekte durch den Einsatz derartiger Leuchtdioden kaum eine Grenze gesetzt, zumal ihre Leistung bei dem heutigen Qualitätsstandard sehr hoch ist. Dadurch, dass die Leuchtdioden in Kunstharz eingebettet sind, ist eine optimale Isolierung gewährleistet. Die Betriebsspannung beträgt nur etwa 5 V, sodass der Einsatz derartiger Fliesen in Feuchträumen problemlos ist.
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Anstelle von Leuchtdioden können andere Leuchtmittel in Verbindung mit Fliesen, z.B. Elektrolumineszenzfolien, O-LED-Display-Folien nach Art von Flachbildschirmen, ider dergl. eingesetzt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Lichtfliese ist so ausgebildet, dass eine Trägerplatte auf dem Estrich mit Hilfe eines Fliesenklebers aufgeklebt wird, dass auf die Trägerplatte eine Folienleiterplatte aufgebracht wird, die aus Hochtemperaturbeständigem Kunststoff, z. B. Polyploid besteht, und die einzelne parallele Leiter Bahnen aufweist, wobei zwischen jeweils zwei Leiterbahnen Leuchtdioden mit ihren Anschlussfahnen aufgelötet sind. An der Stelle, an der eine Leuchtdiode mit der Folienleiterplatte verbunden wird, wird die Folienleiterplatte weggeätzt, um eine Wärmeübertragung zwischen der Leuchtdiode und der Trägerplatte zu erzielen. Die Leuchtdioden sind hierbei ebenfalls in eine aus Kunstharz bestehende Vergussmasse eingebettet, die ihrerseits über eine Klebeverbindung mit dem Oberflächenmaterial der Fliese, z. B. begehbarem Glas oder Kunststoff, verbunden ist.
Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht auf die Fliese mit Leuchtdioden bei entfernter begehbarer
Oberfläche
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Fliese längs der Linie I -1, Fig. 3. eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer für derartige Fliesen
geeigneten Leuchtdiode
Fig. 4. in vergrößerter Darstellung ein Ausschnitt aus dem Inneren einer derartigen
Fliese nach Fig. 1,
Fig. 5 eine Aufsicht auf eine abgeänderte Ausführungsform einer Fliese mit
Leuchtdioden bei entfernter begehbarer Oberfläche und Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch die Fliese längs der Linie Il - II.
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Eine Ausführungsform einer neuerungsgemäßen Fliese nach Fig. 1 hat quatratische Form mit Abmessungen von z. B. 300 &khgr; 300 mm. Die Leuchtdioden LEDs 2 sind bei dieser Ausführungsform in regelmäßigen Abständen voneinander und zur optimalen Ausleuchtung der gesamten Fliese augebildet. Die Darstellung nach Fig. 1 ist ohne eine Oberflächenabdeckung gezeigt.
In Figur 2 ist eine Schnittansicht durch eine Fliese dargestellt, die auf iher Unterseite ein Trägermaterial 3 aufweist, das in Form einer durchgehenden dünnen Platte ausgebildet ist und das die Leuchtdioden 4 aufnimmt sowie die an den LEDs 4 entstehende Wärme ableitet. Die Leuchtdioden 4 sind in eine Vergussmasse 5 eingebettet, die eine Kunstharzmasse sein kann. Das Oberflächenmaterial der Fliese 1 ist Glas, Kunststoff oder dergleichen lichtdurchlässiges Material 6, das im Falle der Verwendung einer Bodenfliese begehbar ausgebildet ist.
Die Leuchtmittel 4 sind Spezial-LEDs in Form von Plättchen mit einer Grundfläche von z. B. 5 &khgr; 7 mm und einer Höhe von weniger als 3 mm. Die Anschlussfahnen 7,8 für die elektrischen Leiterverbinder, die aus der Platte herausgeführt werden, denen zum Verbinden der einzelnen Leuchtdioden miteinander und mit der elektrischen Stromquelle. Dabei können einzelne Leuchtdioden bzw. Gruppen von Leuchtdioden in beliebiger Weise miteinander so geschaltet sein, dass sie frei gestaltbare Leuchtbilder ergeben, deren Leuchtpunkte in beliebiger Weise verändert und kombiniert werden können.
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine neuerungsgemäße Fliese. Auf einem Estrich 9 wird eine Trägerplatte 10 aus Metall, Kunststoff oder dergleichen mittels Fliesenkleber 11 aufgeklebt und auf die Trägerplatte 10 folgt eine Vergussmasse 5, in die die einzelnen Leuchtdioden 2 eingebettet sind, die ihrerseits jeweils mit Hilfe einer Wärmeleitpaste 12 an der Trägerplatte befestigt werden. An die Isolierschicht 5 schließt nach außen eine Glasplatte 6 oder dergleichen lichtdurchlässigen Oberflächenschicht an, die zur Begehbarkeit mechanisch entsprechend ausgebildet ist.
A21046 DOC
Bei einer weiteren Ausführungsform der Neuerung nach den Figuren 5 und 6 ist die Fliese 13 in der Weise aufgebaut, dass eine Trägerplatte 14 eine Folienleiterplatte 15 aufnimmt, die parallele Leiterbahnen 16, 17 besitzt, mit denen die elektrischen Anschlussverbindungen 18 einer Leuchtdiode 19 verlötet sind. An den Stellen, an denen auf der Folienleiterplatte 15 Leuchtdioden 19 festgelegt werden sollen, wird, wie mit 20 dargestellt, Folienmaterial weggeätzt und die Leuchtdiode mit Hilfe einer Wärmeleitpaste 21 mit dem Trägermaterial verbunden. Die Leuchtdioden 19 sind in eine Vergussmasse 22 eingebettet, und diese Vergussmasse ist mit dem Oberflächenmaterial 23 mit Hilfe eines Klebers 24 zwischen der Kunstharz-Vergussmasse 22 und dem Oberflächenmaterial 22, das transparent ist, vorzugsweise aus begehbarem Glas oder Kunststoff besteht.

Claims (13)

1. Lichtelement, insbes. in Form einer Fliese, Kachel oder dergl. mit einer lichtdurchlässigen bzw. durchscheinenden Oberseite aus Glas, Kunststoff oder dergleichen Material, einer widerstandsfesten unteren Trägerschicht, die mittels Fliesenkleber mit einem Bodenestrich oder einer Wand verbunden wird, einem Leuchtmittel zwischen transparenter Oberseite und fester Unterseite, und einem elektrisch mit einer Stromquelle verbundenen Leuchtmittel, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Unterseite der Fliese eine Trägerplatte ist, auf der Leuchtdioden in flacher Bauform angeordnet sind,
b) die Leuchtdioden in einer Isolierschicht eingebettet sind, die von der Trägerplatte aufgenommen ist, und
c) die Isolierschicht nach außen bzw. oben durch eine transparente Glas- oder Kunststoffplatte abgedeckt ist.
2. Lichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte eine Metallplatte ist.
3. Lichtelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte eine Keramikplatte mit einer der Isolierschicht zugewandten Metallauflage bzw. einer metallisierten Auflage ist.
4. Lichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Isolierschicht eingebetteten Leuchtdioden über nach außen geführte, eingebettete Anschlussleiter mit einer elektrischen Speisequelle verbunden sind.
5. Lichtlement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zuordnungsstellen der LDEs die Metallschicht durch Ätzen entfernt ist und die LDEs mit Hilfe von Kontaktkleber an der Trägerplatte festgelegt sind.
6. Lichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs mittels Wärmeleitpaste an der Trägerplatte festgelegt sind.
7. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte aus einem wärmeableitenden Material besteht.
8. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs gleichförmig über die Fläche der Fliese verteilt angeordnet sind.
9. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs in Form von Mustern, geometrischen Gebilden oder dergleichen dekorativen Formen angeordnet sind bzw. in unterschiedlichen Farben ausgelegt sind.
10. Lichtelement, insbesondere in Form einer Fliese oder dergl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Fliese eine Trägerplatte ist, die eine Folienleiterplatte mit elektrischen Leiterbahnen aufnimmt, dass zwischen zwei Leiterbahnen Leuchtdioden angelötet sind, dass die Leuchtdioden in eine Vergussmasse aus Kunstharz eingebettet sind, und dass mit der Kunstharzmasse eine die Fliesenoberfläche bildende Schicht bzw. Platte aus lichtdurchlässigem Material verbunden ist.
11. Lichtelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienleiterplatte gegen die Trägerplatte isoliert ist.
12. Lichtelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienleiterplatte an den Stellen, an denen eine Leuchtdiode angeordet ist, weggeätzt ist, und dass die Leuchtdiode mit der Trägerplatte über eine warme Leitpaste verbunden ist.
13. Lichtelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtmittel eine Elektrolumineszenzfolie oder eine Display- Folie, z. B. ein 0-LED-Display nach Art eines Flachbildschirmes, ist.
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