BR102016026389A2 - painel de iluminação, e, método de fabricação de um painel de iluminação - Google Patents

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Abstract

são descritos painéis de iluminação e métodos de fabricação de painéis de iluminação. um exemplo de painel de iluminação inclui um substrato que possui uma superfície planar, traços eletricamente condutores impressos sobre a superfície planar do substrato e fontes de luz montadas sobre os traços eletricamente condutores em posições de montagem de tal modo que os traços eletricamente condutores formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os traços eletricamente condutores e aqueles associados às fontes de luz. o painel de iluminação inclui uma folha de polímero provida sobre as fontes de luz, e uma base compósita sobre a qual um empilhamento do substrato com os traços eletricamente condutores impressos, as fontes de luz, e a folha de polímero é aplicado. as fontes de luz são embutidas na base compósita e são também niveladas com uma superfície superior do empilhamento, e o substrato é também embutido na base compósita debaixo das fontes de luz nas posições de montagem.

Description

“PAINEL DE ILUMINAÇÃO, E, MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM PAINEL DE ILUMINAÇÃO” CAMPO
[001] A presente descrição refere-se geralmente a painéis de iluminação interior para aeronave de passageiros e, mais particularmente, ao teto da aeronave, compartimento de bagagem, rodapés, paredes laterais ou outros pineis de iluminação montados, adaptados para exibir um efeito de céu noturno estrelado.
FUNDAMENTOS
[002] Aeronaves de passageiros que operam através de longas distâncias durante a noite incluem tipicamente arranjos de iluminação interior que providenciam luz ambiente substancialmente reduzida, de tal modo que os passageiros possam dormir confortavelmente, mas que ainda é suficientemente clara para habilitar os passageiros que escolhem não dormir a se mover pela cabine com segurança. Por exemplo, alguns modelos de jatos de passageiros incorporam painéis de teto que incorporam diodos emissores de luz (LEDs) arranjados de modo a piscar em padrões aleatórios sobre um plano de fundo cinza ou azul escuro e que, em uma condição de luz ambiente reduzida, produz a aparência relaxante, que causa sono, de um céu noturno estrelado, e daí é referido como um arranjo de iluminação de teto "Céu Estrelado".
[003] Um painel de iluminação Céu Estrelado convencional pode incluir fiação discreta complexa e componentes elétricos localizados em uma superfície posterior deste. O painel pode utilizar lentes, alojamentos de lente, LEDs com fio e feixes de fios dispostos sobre suportes individuais, e componentes de condicionamento e controle de potência discretos que são integrados em um processo de fabricação relativamente complicado, para produzir um painel que apresente o efeito desejado. Em uma instalação típica, a aeronave pode conter muitos de tais painéis, cada um dos quais pode conter muitos LEDs. Um recurso de painel de teto Céu Estrelado típico requer que os LEDs sejam instalados manualmente no painel.
[004] As desvantagens e limitações destas soluções são que o método de produzir o painel é dispendioso e relativamente pesado, requer etapas de trabalho manual intensivas, ergonomicamente dispendiosas, devido à quantidade de fios instalados manualmente, ocupa um volume relativamente grande atrás dos painéis de teto e é difícil de adaptar em aeronaves existentes. Devido à massa e volume dos fios para este sistema, este é tipicamente limitado a ser instalado somente nos tetos.
[005] À luz do precedente, há uma necessidade, na indústria relevante, de um painel de iluminação de teto de aeronave que proveja um efeito de Céu Estrelado através de um método de "estado sólido" que não utilize lentes, alojamentos de lente, LEDs com fio e fiação ponto a ponto associada complexa, reduza o peso do painel, volume, trabalho de fabricação e montagem manual e custo, elimine lesões repetitivas, e que possa ser facilmente adaptado em aeronave existente.
SUMÁRIO
[006] Em um exemplo, é descrito um painel de iluminação compreendendo um substrato apresentando uma superfície planar, uma pluralidade de traços eletricamente condutores impressos sobre a superfície planar do substrato e uma pluralidade de fontes de luz montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato, em posições de montagem de tal modo que a pluralidade de traços eletricamente condutores formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores e aqueles associados às diversas fontes de luz. O painel de iluminação inclui uma folha de polímero provida sobre a pluralidade de fontes de luz, e uma base compósita sobre a qual um empilhamento do substrato com a pluralidade de traços condutores impressos, a pluralidade de fontes de luz montadas sobre a superfície planar e a folha de polímero é aplicada. As diversas fontes de luz são embutidas na base compósita e são também niveladas com uma superfície superior da pilha, e o substrato é também embutido na base compósita debaixo das diversas fontes luminosas nas posições de montagem.
[007] Em um outro exemplo, é descrito um método para fabricar um painel luminoso. O método compreende imprimir uma pluralidade de traços eletricamente condutores sobre uma superfície planar de um substrato, montar uma pluralidade de fontes de luz sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato, em posições de montagem de tal modo que a pluralidade de traços eletricamente condutores formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores e aqueles associados das diversas fontes de luz, prover uma folha de polímero sobre a pluralidade de fontes de luz, e prover uma pilha do substrato com a pluralidade de traços eletricamente condutores impressos, a pluralidade de fontes de luz montadas sobre a superfície planar e a folha de polímero sobre uma base compósita. O método também inclui aplicar pressão e calor à pilha e base compósita, para embutir a pluralidade de fontes de luz na base compósita, de modo a ser nivelada com a superfície superior da pilha, e para embutir o substrato na base compósita, debaixo da pluralidade de fontes de luz nas posições de montagem.
[008] Os recursos, funções e vantagens que foram discutidos podem ser obtidos independentemente em várias modalidades ou podem ser combinados ainda em outras modalidades, cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à seguinte descrição e desenhos.
[009] Cláusula 1. De acordo com um aspecto da presente divulgação, é provido um painel de iluminação, compreendendo: um substrato apresentando uma superfície planar; uma pluralidade de traços eletricamente condutores impressos sobre a superfície planar do substrato; uma pluralidade de fontes de luz montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato em posições de montagem de tal modo que a pluralidade de traços eletricamente condutores forma uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores e alguns associados das diversas fontes de luz; uma folha de polímero provida sobre a pluralidade de fontes de luz; e uma base compósita sobre a qual uma pilha do substrato com a pluralidade de traços eletricamente condutores impressos, a pluralidade de fontes de luz montadas sobre a superfície planar e a folha de polímero é aplicada, em que as diversas fontes de luz são embutidas na base compósita e são também niveladas com uma superfície superior da pilha, e o substrato é também embutido na base compósita debaixo da pluralidade de fontes de luz nas posições de montagem.
[0010] Cláusula 2. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que o substrato compreende um filme de polímero.
[0011] Cláusula 3. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que a pluralidade de traços eletricamente condutores compreende grupos de circuitos e onde as diversas fontes de luz são montadas sobre os diversos traços eletricamente condutores, de modo a formar os grupos de circuitos.
[0012] Cláusula 4. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que a pluralidade de fontes compreende diodos emissores de luz (LEDs), diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) ou uma combinação de cada.
[0013] Cláusula 5. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que a folha de polímero é uma folha de polímero transparente.
[0014] Cláusula 6. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que a folha de polímero cobre as diversas fontes de luz.
[0015] Cláusula 7. Preferivelmente, o painel de iluminação é tal que as diversas fontes de luz estão em contato com a folha de polímero e brilham a luz através da folha de polímero.
[0016] Cláusula 8. Vantajosamente, o painel de iluminação compreende um filme decorativo aplicado sobre a folha de polímero.
[0017] Cláusula 9. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que o painel de iluminação compreende um painel de teto estrutural de aeronave.
[0018] Cláusula 10. Vantajosamente, o painel de iluminação é tal que a base compósita compreende um painel de núcleo alveolar.
[0019] Cláusula 11. De acordo com um aspecto da presente divulgação, o método de fabricação de um painel luminoso compreende: imprimir uma pluralidade de traços eletricamente condutores sobre uma superfície planar de um substrato; montar uma pluralidade de fontes de luz sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato, em posições de montagem tais que os diversos traços eletricamente condutores formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores e alguns associados das diversas fontes de luz; prover uma folha de polímero sobre as diversas fontes de luz; prover um empilhamento do substrato com a pluralidade de traços eletricamente condutores impressos, a pluralidade de fontes de luz montadas na superfície planar, e a folha de polímero sobre uma base compósita; e aplicar pressão e calor ao empilhamento e base compósita, para embutir as diversas fontes de luz na base compósita, de modo a serem niveladas com uma superfície superior do empilhamento, e embutir o substrato na base compósita abaixo das diversas fontes de luz nas posições de montagem.
[0020] Cláusula 12. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que a montagem das diversas fontes de luz sobre os diversos traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato em posições de montagem, compreende utilizar epóxi condutor para montar as diversas fontes de luz.
[0021] Cláusula 13. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que o substrato compreende um material de fluoreto de polivinila (PVF).
[0022] Cláusula 14. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que os diversos traços eletricamente condutores compreendem grupos de circuitos, e as diversas fontes de luz são montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores, de modo a formar os grupos de circuitos.
[0023] Cláusula 15. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que as diversas fontes de luz compreendem diodos emissores de luz (LEDs), diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) ou uma combinação de cada.
[0024] Cláusula 16. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que a folha de polímero é uma folha de polímero transparente.
[0025] Cláusula 17. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que prover a folha de polímero sobre as diversas fontes de luz compreende cobrir a pluralidade de fontes de luz.
[0026] Cláusula 18. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que as diversas fontes de luz estão em contato com a folha de polímero e brilham luz através da folha de polímero.
[0027] Cláusula 19. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que compreende adicionalmente aplicar um filme decorativo sobre a folha de polímero.
[0028] Cláusula 20. Vantajosamente, o método de fabricação de um painel de iluminação é tal que a base compósita compreende um painel de núcleo alveolar.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0029] Os novos recursos considerados característicos das modalidades ilustrativas são estabelecidos nas reivindicações anexas. As modalidades ilustrativas, entretanto, bem como um modo preferido de uso, objetivos e descrições adicionais destas, serão melhor entendidos pela referência à seguinte descrição detalhada de uma modalidade ilustrativa da presente divulgação, quando lida em conjunto com os desenhos que a acompanham, nos quais: a figura 1 ilustra uma porção de um exemplo de processo para fabricar um painel de iluminação, no qual é mostrado um substrato que possui uma superfície planar, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 2 ilustra uma outra porção do exemplo de processo para fabricar um painel de iluminação, no qual diversas fontes de luz são montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato em posições de montagem, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 3 ilustra uma outra porção do exemplo de processo para fabricar um painel de iluminação, no qual uma folha de polímero é provida sobre as fontes de luz, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 4 ilustra uma outra porção do exemplo de processo para fabricar um painel de iluminação, no qual uma base compósita é provida, sobre a qual um empilhamento do substrato com os diversos traços eletricamente condutores impressos, as fontes de luz montadas sobre a superfície planar e a folha de polímero são aplicadas, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 5 ilustra uma outra porção do exemplo de processo para fabricar um painel de iluminação, no qual as fontes de luz são embutidas na base compósita e são também niveladas com uma superfície superior do empilhamento, e o substrato é também embutido na base compósita, abaixo das fontes de luz, nas posições de montagem, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 6 ilustra uma outra porção do exemplo de processo para fabricar um painel de iluminação, no qual um filme decorativo pode também ser aplicado sobre a folha de polímero, para cobrir as fontes de luz, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 7 ilustra uma vista superior do substrato com traços eletricamente condutores, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 8 ilustra o substrato com um circuito incluindo fontes de luz, de acordo com um exemplo de modalidade. A Figura 9 mostra um fluxograma de um exemplo de método para fabricar um painel de iluminação, de acordo com um exemplo de modalidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0030] As modalidades divulgadas serão agora descritas mais completamente a seguir, com referência aos desenhos que as acompanham, nos quais, algumas, porém não todas as modalidades divulgadas são mostradas. Realmente, diversas modalidades diferentes podem ser descritas e não deveriam ser interpretadas como limitadas às modalidades aqui estabelecidas. Ao invés disso, estas modalidades são descritas de tal modo que esta divulgação será minuciosa e completa e conduzirá plenamente o escopo da divulgação aos versados na técnica.
[0031] Dentro de exemplos, são descritos um painel de iluminação e um método de fabricação de um painel de iluminação. O painel de iluminação compreende um substrato possuindo uma superfície planar, uma pluralidade de traços eletricamente condutores impressos sobre a superfície planar do substrato, e diversas fontes de luz montadas sobre os diversos traços eletricamente condutores sobre a superfície planar do substrato, em posições de montagem de tal modo que os diversos traços eletricamente condutores formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dos diversos traços eletricamente condutores e alguns associados dentre as diversas fontes de luz. Uma folha de polímero pode ser provida sobre a pluralidade de fontes de luz. Uma base compósita é provida, sobre a qual um empilhamento do substrato com os diversos traços eletricamente condutores impressos, a pluralidade de fontes de luz montadas sobre a superfície planar e a folha de polímero é aplicada. As diversas fontes de luz são embutidas na base compósita e são também niveladas com uma superfície superior do empilhamento, e o substrato é também embutido na base compósita, debaixo das diversas fontes de luz nas posições de montagem.
[0032] Exemplos de painéis de iluminação descritos integram fontes de luz em painéis de esmagamento de núcleo para criar um efeito luminoso que pode ser usado para painéis interiores de aeronave, por exemplo. Exemplo de métodos de fabricação descritos aqui podem usar um filme plástico com traços impressos e fontes de luz fixadas, que são então integradas em um painel via um método de processamento de esmagamento de núcleo, com compósitos. Uma camada decorativa pode então ser aplicada sobre as fontes de luz. Este processo pode ser usado para integrar um recurso de iluminação similar a Céus Estrelados em quaisquer painéis de aeronave de esmagamento de núcleo (por exemplo, tetos, compartimentos de bagagem, rodapés, paredes laterais, etc.).
[0033] Então, em alguns exemplos, a divulgação refere-se a sistemas de painel de iluminação de teto de aeronave "Céu Estrelado" e métodos para fabricá-los. Os painéis de iluminação compreendem uma pluralidade de pequenas fontes de luz, tais como diodos emissores de luz (LEDs) micro miniatura, ou alternativamente diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) e juntamente com circuitos de controle conectados aos traços condutores que são impressos ou formados de outro modo sobre um painel de teto estrutural de aeronave e/ou para uma laminação de substratos flexíveis que são então vinculados a tal painel de teto estrutural na forma de um aplique para o mesmo. O resultado é uma construção de painel de iluminação Céu Estrelado que é mais leve, menos dispendiosa e mais fácil de adaptar a aeronaves existentes do que sistemas de painel de iluminação Céu Estrelado existentes.
[0034] Referindo-se agora às Figuras 1-6, um exemplo de processo é mostrado para fabricação de um painel de iluminação, de acordo com um exemplo de modalidade. Na Figura 1, é mostrado um substrato 200, que possui uma superfície planar 202. A superfície planar 202 provê uma superfície relativamente suave ou substancialmente plana.
[0035] Conforme usado aqui, pelo termo "substancialmente" é entendido que a característica, parâmetro ou valor dito não precisa ser obtido exatamente, porém que desvios ou variações, incluindo, por exemplo, tolerâncias, erro de medição, limitações de precisão de medição e outros fatores conhecidos do versado na técnica, podem ocorrer em quantidades que não impedem o efeito da característica que foi pretendido prover. Similarmente, o termo "cerca de" inclui aspectos da característica, parâmetro ou valor dito, permitindo desvios ou variações, incluindo, por exemplo, tolerâncias, erro de medição, limitações de precisão de medição e outros fatores conhecidos do versado na técnica, e também variações dos parâmetros estendendo-se a uma quantidade razoável para prover tais variações.
[0036] O substrato 200 pode compreender um filme de polímero, ou um material de fluoreto de polivinila (PVF), tal como um filme de Tedlar (fluoreto de polivinila (PVF) Tedlar, da Du Pont), por exemplo. Outros materiais de substrato dielétrico, flexíveis, podem também ser usados para o substrato 200, tais como, por exemplo, Kapton, Mylar ou materiais de cloreto de polivinila (PVC).
[0037] Uma pluralidade de traços eletricamente condutores 204 são impressos sobre a superfície planar 202 do substrato 200. Os traços eletricamente condutores 204 são mostrados na Figura 7. Os traços eletricamente condutores 204 podem ser escritos sobre a superfície planar 202 do substrato 200, de modo a efetuar conexões elétricas com os respectivos terminais dos componentes elétricos (isto é, anodo e catodo dos LEDs).
[0038] Um ou mais dentre diversos métodos de escrita de traço condutor podem ser usados para imprimir os traços eletricamente condutores 204 sobre o substrato 200. Em um exemplo, pulverização de plasma pode ser usada para depositar uma ampla faixa de materiais condutores ou não condutores diretamente sobre superfícies de conformação. Em um outro exemplo, pulverização de aerosol pode também ser usada para depositar uma ampla faixa de materiais com tamanho característico extremamente fino (por exemplo, 4-5 micron), seja em substratos planos ou superfícies de conformação. Ainda em outro exemplo, tecnologia de impressão em jato de tinta pode também ser usada para imprimir substratos planos, que podem então ser aderidos a superfícies de conformação. E, finalmente, como um outro exemplo, impressão na tela de tintas condutoras pode ser usada para imprimir em filme de polímero, que é então aderido a uma superfície de conformação. Qualquer combinação de tais técnicas pode também ser usada. Circuitos eletrônicos impressos permitem o uso de substratos flexíveis, o que reduz os custos de produção e permite a fabricação de circuitos mecanicamente flexíveis.
[0039] Conforme mostrado na Figura 2, uma pluralidade de fontes de luz 206 e 208 são montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores 204 sobre a superfície planar 202 do substrato 200, em posições de montagem 210 e 212, de tal modo que os diversos traços eletricamente condutores 204 formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores e alguns associados das diversas fontes de luz. Os traços eletricamente condutores 204 podem compreender grupos de circuitos, e as fontes de luz 206 e 208 são montadas sobre os traços eletricamente condutores 204 de modo a formar os grupos de circuitos. Como um exemplo, Figura 8 ilustra o substrato com um circuito incluindo fontes de luz 214, 216 e 218. Circuitos múltiplos podem ser incluídos, com base na interconexão de várias fontes de luz.
[0040] Os traços eletricamente condutores interconectam as fontes de luz 206 e 208 com circuitos de alimentação e controle, de tal modo que cada uma das fontes de luz 206 e 208 pode ser controlada independentemente da outra, e pode ser feito com que pisquem ou "cintilem". Alternativamente, grupos de fontes de luz associadas no painel podem ser controlados independentemente uns dos outros.
[0041] As fontes de luz 206 e 208 podem incluir diodos emissores de luz (LEDs), diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs), outros dispositivos montados em superfície (SMDs) ou uma combinação de cada. As fontes de luz 206 e 208 podem ser montadas usando um adesivo condutor, e a montagem resultante de substrato-fonte de luz pode ser curada, por exemplo, por radiação UV, se forem usados adesivos de cura por UV ou, alternativamente, podem ser curados com calor, por exemplo, em um processo de autoclave.
[0042] Conforme mostrado na Figura 3, uma folha de polímero 220 é provida sobre as fontes de luz 206 e 208. A folha de polímero 220 pode ser uma folha de polímero transparente e depositada sobre as fontes de luz 206 e 208 para fixação através de um processo final (descrito abaixo).
[0043] Conforme mostrado na Figura 4, uma base compósita 222 é provida com um empilhamento 224 do substrato 200 com os diversos traços eletricamente condutores 204 impressos, as fontes de luz 206 e 208 montadas sobre a superfície planar 202 e a folha de polímero 220 é aplicada. A base compósita 222 pode compreender um painel de teto estrutural da aeronave existente, constituído de, por exemplo, um plástico de policarbonato ou poliuretano. Como um outro exemplo, a base compósita 222 pode compreender um painel de núcleo em formato alveolar. A base compósita 222 pode incluir qualquer material compósito, tal como um material leve como uma fita ou tecido de reforço não curado pré impregnado (isto é, "prepreg"). A fita ou tecido pode incluir uma pluralidade de fibras, tais como fibras de grafite que são embutidas dentro de um material de matriz, tal como um polímero, por exemplo, um epóxi ou fenólico. A fita ou tecido pode ser unidirecional ou tecida, dependendo de um grau de reforço desejado.
[0044] Conforme mostrado na Figura 5, usando um processo de esmagamento de núcleo, as fontes de luz 206 e 208 são embutidas na base compósita 222 e são niveladas com uma superfície superior do empilhamento 224, e o substrato 200 é também embutido na base compósita 222 abaixo das fontes de luz 206 e 208 nas posições de montagem 210 e 212. Por exemplo, porções 226 e 228 do substrato 200 são embutidas na base compósita 222 abaixo das fontes de luz 206 e 208 nas posições de montagem 210 e 212.
[0045] O processo de esmagamento de núcleo inclui colocar a base compósita 222 com o empilhamento 224 em uma grande prensa, e o empilhamento 224 é pressionado sobre a base compósita 222 até uma espessura predeterminada. Exemplos de pressões até 2068,42 kPa (300 psi)/2,07 mPa (20,7 bar) fazem com que as paredes celulares alveolares da base compósita 222 se dobrem e achatem, criando mais área de superfície de adesão para o empilhamento 224. O método cria painéis de espessura consistente, assegurando bom ajuste e acabamento durante a instalação. Então, usando o processo de esmagamento de núcleo, o empilhamento 224 é fixado sobre a base compósita 222 usando pressão e calor para curar o adesivo.
[0046] Conforme mostrado na Figura 5, a folha de polímero 220 cobre as fontes de luz 206 e 208. As fontes de luz 206 e 208 estão em contato com a folha de polímero 220 e são operadas para fazer brilhar luz 230 através da folha de polímero 220. Não são providos furos na folha de polímero 220 que expõem as fontes de luz 206 e 208. Em adição, não são requeridos receptáculos ou encapsulamento da base compósita 222 para inserção das fontes de luz 206 e 208. Ao invés disso, o processo de esmagamento de núcleo embute as fontes de luz 206 e 208 na base compósita 222 com porções correspondentes 226 e 228 do substrato 200 embutidas debaixo das fontes de luz 206 e 208, para prover conexões elétricas. Sem a necessidade de orifícios pré furados ou receptáculos pré-formados, etapas de fabricação adicionais podem ser removidas. A capacidade de integrar as fontes de luz 206 e 208 na base compósita 222 sem requerer um receptáculo ou encapsulamento das fontes de luz 206 e 208, ou outras aberturas ou lentes, habilita que o painel seja fabricado de maneira mais eficiente.
[0047] Conforme mostrado na Figura 6, um filme decorativo pode ser aplicado sobre a folha de polímero 220 para cobrir as fontes de luz 206 e 208. Neste exemplo, o filme decorativo 232 pode ser um laminado transparente ou decorativo ('declams") compreendendo um filme fino, flexível, tal como fluoreto de polivinila (PVF) Tedlar, da Du Pont. O filme decorativo 232 também não requer quaisquer pequenas aberturas ou vias, através das quais as fontes de luz 206 e 208 são respectivamente expostas. O filme decorativo 232 pode ser fixado à folha de polímero 220 usando um adesivo. Figura 6 ilustra um painel de iluminação 234 completo. Em outros exemplos, o filme decorativo 232 pode ser substituído por uma camada pintada ou para decoração.
[0048] Figura 9 mostra um fluxograma de um exemplo de método 300 para fabricar um painel de iluminação, de acordo com um exemplo de modalidade. O método 300 mostrado na Figura 9 apresenta uma modalidade de um método que, por exemplo, poderia ser usado dentro dos processos mostrados nas Figuras 1-6, por exemplo. O método 300 pode incluir uma ou mais operações, funções ou ações conforme ilustrado por um ou mais blocos 302-310. Embora os blocos sejam ilustrados em uma ordem sequencial, estes blocos podem também ser realizados em paralelo e/ou em uma ordem diferente daquelas descritas aqui. Também, os vários blocos podem ser combinados em menos blocos, divididos em blocos adicionais, e/ou removidos com base na implementação desejada.
[0049] Deveria ser entendido que, para este e outros processos e métodos aqui descritos, os fluxogramas mostram a funcionalidade e operação de uma possível implementação das presentes modalidades. Implementações alternativas são incluídas no escopo dos exemplos de modalidades da presente descrição, nas quais funções podem ser executadas fora de ordem daquela mostrada ou discutida, incluindo ordem substancialmente concorrente ou em ordem reversa, dependendo da funcionalidade envolvida, como seria entendido por aqueles razoavelmente versados na técnica.
[0050] No bloco 302, o método 300 inclui imprimir os diversos traços eletricamente condutores 204 sobre a superfície planar 202 do substrato 200. Como um exemplo, os traços eletricamente condutores 204 podem ser impressos na tela como tinta prateada sobre um substrato de Tedlar ou outro material de fluoreto de polivinila (PVF). Os traços eletricamente condutores 204 podem ser impressos para prover conexões para componentes elétricos (ou para terminais de componentes elétricos), de tal modo que os componentes elétricos podem ser colocados aleatoriamente através do substrato 200.
[0051] No bloco 304, o método 300 inclui montar as diversas fontes de luz 206 e 208 sobre os diversos traços eletricamente condutores 204 sobre a superfície planar 202 do substrato 200, em posições de montagem 210 e 212, de tal modo que a pluralidade de traços eletricamente condutores 204 formam uma conexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores e alguns associados das diversas fontes de luz. As fontes de luz 206 e 208 podem ser montadas usando um epóxi condutor. Os traços eletricamente condutores 204 podem ser impressos para resultar em grupos de circuitos, e as fontes de luz 206 e 208 são montadas sobre os traços eletricamente condutores 204 de modo a formar os grupos de circuitos. Os traços eletricamente condutores 204 podem ser impressos de modo a resultarem quatro grupos de circuitos que são independentes e não cabeados em paralelo, por exemplo.
[0052] No bloco 306, o método 300 inclui prover a folha de polímero 220 sobre as diversas fontes de luz 206 e 208. A folha de polímero 220 protege os traços eletricamente condutores 204 e as fontes de luz 206 e 208 de processos de varredura/jato de areia e processos de pintura aplicados a um produto final do painel de iluminação. A folha de polímero 220 pode ser uma folha de polímero transparente e cobre as fontes de luz 206 e 208 de tal modo que as fontes de luz 206 e 208 estão em contato com a folha de polímero 220 e fazem brilhar luz através da folha de polímero 220.
[0053] No bloco 308, o método 300 inclui prover o empilhamento 224 do substrato 200 com os diversos traços eletricamente condutores 204 impressos, as diversas fontes de luz 206 e 208 montadas sobre a superfície planar 202 e a folha de polímero 220 sobre a base compósita 222. A base compósita 222 pode incluir um painel de núcleo alveolar.
[0054] No bloco 310, o método 300 inclui aplicar pressão e calor ao empilhamento 224 e à base compósita 222 para embutir as diversas fontes de luz 206 e 208 na base compósita 222, de modo a estarem niveladas com uma superfície superior do empilhamento 224 e para embutir o substrato 200 na base compósita 222, debaixo das diversas fontes de luz 206 e 208 nas posições de montagem 210 e 212. Pressão e calor podem ser aplicados utilizando um processo de esmagamento de núcleo. Quando os materiais são removidos da prensa, as fontes de luz 206 e 208 estão niveladas com a superfície superior e embutidas na base compósita 222.
[0055] A capacidade de integrar as fontes de luz 206 e 208 na base compósita 222, sem requerer receptáculos ou orifícios pré furados, formados para as fontes de luz 206 e 208, e nenhuma necessidade de encapsular as fontes de luz 206 e 208 permite a integração do substrato 200 e fontes de luz 206 e 208 na base compósita 222, de maneira a reduzir peso, tamanho e custo dos sistemas anteriores. Adicionalmente, sem a criação de receptáculos, então o encapsulamento adicional com o material de encapsulamento é também evitado. As fontes de luz 206 e 208 podem ser prensadas diretamente na base compósita 222, o que permite a integração sem o uso de um receptáculo e material de encapsulamento e isto tem mostrado prover um melhor acabamento de superfície.
[0056] Em adição, as fontes de luz 206 e 208 são suficientemente brilhantes para não necessitar que um orifício seja cortado em qualquer camada superior ou revestimento, o que simplifica ainda mais o projeto. Então, não há necessidade de orifícios ou lentes ou outras estruturas para projetar luz através da folha de polímero 220, uma vez que as fontes de luz 206 e 208 contatam diretamente a folha de polímero 220.
[0057] Um filme decorativo 232 ou pintura, pode então ser aplicado a uma superfície superior da folha de polímero 220, o que habilita a pintura, protegendo os circuitos eletrônicos. Conectores podem então ser instalados para alimentação e operação do painel de iluminação.
[0058] Como os versados na técnica verificarão, há inúmeras outras opções de fabricação e montagem disponíveis, que chegarão à mesma ou a uma configuração substancialmente similar ao painel de iluminação 234.
[0059] O painel de iluminação 234 pode incluir uma inserção de módulo de alimentação e controle 236 para fornecer alimentação elétrica e sinais de controle para as fontes de luz 206 e 208 do painel de iluminação 234. Isto habilita os traços eletricamente condutores 204 a serem conectados à fiação. Ainda adicionalmente, outros componentes elétricos discretos, por exemplo, componentes de controle de RF ou transceptor para alimentação e controle das fontes de luz 206 e 208, podem ser embutidos na inserção do módulo de alimentação e controle 236. A inserção do módulo de alimentação e controle 236 pode incorporar adicionalmente blocos de conexão de entrada/saída que habilitam a interconexão elétrica fácil entre a inserção do módulo de alimentação e controle 236 e as fontes de luz 206 e 208, via traços eletricamente condutores 204.
[0060] Como os versados na técnica verificarão, muitos sistemas de aeronave podem prover alimentação elétrica e sinais de controle para luminárias ou painel de iluminação 234. Os circuitos eletrônicos localizados dentro do painel de iluminação 234, tal como dentro da inserção do módulo de alimentação e controle 236, podem controlar a cor e brilho da luz emitida. Modulação por largura de pulso pode ser usada para controlar o brilho de cada uma das fontes de luz 206 e 208 dentro do painel de iluminação 234. Ainda mais, um teto da aeronave pode incluir muitos painéis de iluminação, e cada painel de iluminação pode ser controlado individualmente.
[0061] O controle sobre o painel de iluminação 234 (envolvendo tipicamente a taxa de brilho e cintilação do campo de estrelas total) pode ser efetuado, por exemplo, transmitindo comandos ou configurações de controle da aeronave para o painel de iluminação 234, via um enlace sem fio e recebidos na inserção do módulo de alimentação e controle 236. Em um exemplo, a inserção do módulo de alimentação e controle 236 inclui um receptor rádio que recebe tais comandos ou configurações. Uma antena para o rádio pode ser impressa diretamente sobre o substrato 200 ou um laminado do substrato, juntamente com outros condutores elétricos e componentes.
[0062] Em um outro exemplo, o controle do painel de iluminação 234 pode ser efetuado transmitindo comandos ou configurações de controle da aeronave para o painel, via tecnologia de comunicação sobre linha de alimentação (COPL). A eletrônica da aeronave superpõe sinais de controle/configuração a um sinal de alimentação para o painel de iluminação 234. Um transceptor COPL localizado na inserção do módulo de alimentação e controle 236 interpreta estes sinais e controla as fontes de luz 206 e 208 de acordo.
[0063] O painel de iluminação 234 oferece um número de vantagens sobre painéis de iluminação anteriores. Componentes do painel de iluminação 234 são menos dispendiosos (excluindo investimento no capital do equipamento). O processo de fabricação atual apresenta altos fatores de custo ergonômico, incluindo detalhe fino, movimentos repetitivos e similares, que são substancialmente eliminados nos exemplos aqui divulgados.
[0064] Adicionalmente, a integração de eletrônica de escrita direta e os traços eletricamente condutores 204 no painel de iluminação 234 possuem diversos benefícios adicionais, incluindo peso reduzido do painel, tempos de fluxo de processo mais curtos, durabilidade melhorada, um fator de forma mais eficiente e ergonomia de fabricação melhorada. No passado, alguns usuários de aeronaves não escolheram a opção de iluminação Céu Estrelado devido à penalidade de peso associada a ela. O painel de iluminação 234 pode prover economia de peso por painel que, em uma aeronave equipada com numerosos de tais painéis, resulta em economia de preço apreciável em relação aos painéis anteriores.
[0065] Adicionalmente, conforme descrito acima, em alguns exemplos, o painel de iluminação 234 pode apresentar um suprimento de energia elétrica com fio e um sem fio, por exemplo, rádio, interface para comunicação e controle. Então, o painel de iluminação 234 requer uma interface elétrica de tensão baixa para alimentação, e a alimentação pode ser derivada de fontes existentes, tais como luzes robóticas de teto que são tipicamente reduzidas para baixa potência, enquanto o efeito do Céu Estrelado está operando. A derivação de alimentação de fontes locais e o provimento de controle sem fio simplifica a adaptação de aeronave existente, reduzindo a necessidade de lançamento de fiação adicional da aeronave.
[0066] Embora vários exemplos do painel de iluminação aqui divulgado sejam descritos e ilustrados no contexto de sistemas de iluminação do teto interior da aeronave, será evidente que estes não estão limitados a esta aplicação particular, mas podem ser usados em uma variedade de outros aplicativos, por exemplo, outras superfícies de aeronave, tais como tetos na área de entrada, espaços de destinação, ou mesmo em aplicativos não aeroespaciais, tais como salões de dança, teatros, tetos residenciais, anúncios e similares.
[0067] A descrição dos diferentes arranjos vantajosos foi apresentada para fins de ilustração e descrição e não é destinada a ser exaustiva ou limitada às modalidades na forma divulgada. Muitas modificações e variações serão aparentes aos versados na técnica. Adicionalmente, diferentes modalidades vantajosas podem descrever vantagens diferentes, se comparadas a outras modalidades vantajosas. A modalidade ou modalidades selecionadas são escolhidas e descritas no sentido de explicar os princípios das modalidades, a aplicação prática e para habilitar outros versados na técnica a entender a descrição de várias modalidades, com várias modificações, à medida que são adequadas ao usuário particular contemplado.
REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Painel de iluminação (234), caracterizado pelo fato de compreender: um substrato (200) apresentando um superfície planar (202); uma pluralidade de traços eletricamente condutores (204) impressos sobre a superfície planar (202) do substrato (200); uma pluralidade de fontes de luz (206, 208) montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) sobre a superfície planar (202) do substrato (200) em posições de montagem (210, 212), de tal modo que a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) forma uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores (204) e alguns associados às diversas fontes de luz (206, 208); uma folha de polímero (220) provida sobre a pluralidade de fontes de luz (206, 208); e uma base compósita (222) sobre a qual um empilhamento (224) do substrato (200) com a pluralidade de trilhas condutoras impressas (204), a pluralidade de fontes de luz (206, 208) montadas sobre a superfície planar (202) e a folha de polímero (220) é aplicado, onde as diversas fontes de luz (206, 208) são embutidas na base compósita (222) e são também niveladas com uma superfície superior do empilhamento (224), e o substrato (200) é também embutido na base compósita (222) debaixo das diversas fontes de luz (206, 208) nas posições de montagem (210, 212).
2. Painel de iluminação (234) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato (200) compreende um filme de polímero.
3. Painel de iluminação (234) de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) compreende grupos de circuitos, e onde as diversas fontes de luz (206, 208) são montadas sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores (204), de modo a formar os grupos de circuitos.
4. Painel de iluminação (234) de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que as diversas fontes de luz (206, 208) estão em contato com a folha de polímero (220) e brilham luz através da folha de polímero (220).
5. Painel de iluminação (234) de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um filme decorativo (232) aplicado sobre a folha de polímero (220).
6. Painel de iluminação (234) de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o painel de iluminação (234) compreende um painel de teto estrutural de aeronave.
7. Método de fabricação de um painel de iluminação (234), caracterizado pelo fato de compreender: imprimir (302) uma pluralidade de traços eletricamente condutores (204) sobre uma superfície planar (202) de um substrato (200); montar (304) uma pluralidade de fontes de luz (206, 208) sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) sobre a superfície planar (202) do substrato (200), em posições de montagem de tal modo que a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) formam uma interconexão elétrica entre alguns selecionados dentre os diversos traços eletricamente condutores (204) e aqueles associados às diversas fontes de luz (206, 208); prover (306) uma folha de polímero (220) sobre a pluralidade de fontes de luz (206, 208); prover (308) um empilhamento (224) do substrato (200) com a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) impressos, a pluralidade de fontes de luz (206, 208) montadas sobre a superfície planar (202) e a folha de polímero (220) sobre uma base compósita (222); e aplicar (310) pressão e calor ao empilhamento (224) e base compósita (222), para embutir a pluralidade de fontes de luz (206, 208) na base compósita (222), de modo a ser nivelada com a superfície superior do empilhamento (224), e para embutir o substrato (200) na base compósita (222), debaixo da pluralidade de fontes de luz (206, 208) nas posições de montagem.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a montagem da pluralidade de fontes de luz (206, 208) sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) sobre a superfície planar (202) do substrato (200) em posições de montagem compreende utilizar epóxi condutora para montar a pluralidade de fontes de luz (206, 208).
9. Método de acordo com as reivindicações 7-8, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de traços eletricamente condutores (204) compreende grupos de circuitos, e onde a pluralidade de fontes de luz (206, 208) é montada sobre a pluralidade de traços eletricamente condutores (204), de modo a formar os grupos de circuitos.
10. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que prover a folha de polímero (220) sobre a pluralidade de fontes de luz (206, 208) compreende cobrir a pluralidade de fontes de luz (206, 208).
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