CN101392878B - 一种led灯条和led屏体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯条和LED屏体，其中，所述LED灯条包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，各LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少两个固定位，用于固定各LED单元；所述排线还设置至少一支撑条，用于防止变形。一条灯条可以自身弯曲固定以形成LED屏体；或者，至少两上述LED灯条相互规则排布，可以组成一LED屏体。本发明结构简单，外表美观，且连接稳固。

Description

一种LED灯条和LED屏体

技术领域

本发明涉及LED照明装置，尤其涉及的是，一种LED灯条以及包含该LED灯条的LED屏体。

背景技术

在LED行业中，LED产品，如LED显示屏，是由若干个LED像素点相互连接而构成，每个LED像素点可以作为一个LED单元，包括至少一个LED发光二极管、以及安装LED发光二极管的PCB板。若干个LED单元相互直线连接可以组成一LED灯条。传统的LED灯条是，在一长条形PCB板上，安装若干LED发光二极管。如此LED灯条安装比较稳固，但是在应用上容易受到PCB板的限制，并且也不美观。

中国专利CN201034264公开了一种LED灯串，该LED灯串通过固定螺钉将LED单元内的PCB板固定在排线上，并且通过固定螺钉将LED单元与排线电连接，该专利方法连接不够稳固，并且，连接后灯串上螺钉裸露在外，存在触电问题。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，外表美观，且连接稳固的LED灯条及其所组成的LED屏体。

本发明的技术方案如下：一种LED灯条，其中，包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，各LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少两个固定位，用于固定各LED单元；所述排线还设置至少一支撑条，用于防止变形。

所述的LED灯条，其中，各LED单元穿越所述排线设置，同一LED单元在所述排线两侧的质量均衡。

所述的LED灯条，其中，所述支撑条的横截面至少是圆形、椭圆形、三角形、四边形或五边形的其中之一。

所述的LED灯条，其中，各LED单元直接固定在所述固定位上，或各LED单元分别采用至少一固定单元固定在所述固定位上。

所述的LED灯条，其中，各固定单元与其所在LED单元一体成型。

所述的LED灯条，其中，所述固定单元是插接单元。

所述的LED灯条，其中，所述LED单元的PCB板垂直于所述排线设置，各固定单元垂直于所述PCB板的第一侧边。

所述的LED灯条，其中，所述LED单元的各LED发光二极管的发光面垂直于所述PCB板的第二侧边；所述第二侧边与所述第一侧边相对设置。

所述的LED灯条，其中，所述LED灯条覆有至少一防水膜层和/或至少一吸光涂层。

一种LED屏体，其中，包括至少二规则排列的LED灯条；所述LED灯条包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，各LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少两个固定位，用于固定各LED单元；所述LED屏体还设置至少一支撑条，用于防止所述LED灯条变形。

采用上述方案，本发明通过将各线路合并为一排线，各LED固定在排线上，LED灯条结构简单并且外表美观，在所述排线上设置至少两个固定位，任一LED单元通过至少一固定位固定在排线上，LED灯条连接非常稳固；并且，排线上还设置至少支撑条，可以防止排线变形，同时也可以防止LED灯条变形。一条灯条可以自身弯曲固定以形成LED屏体；或者，由至少两所述LED灯条规则排列可以组成一LED屏体。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2是本发明中LED灯条的示意图；

图3是本发明中LED灯条的实施例1示意图；

图4是本发明中LED灯条的实施例2示意图；

图5是本发明中LED灯条的实施例3的实施方式一示意图；

图6是本发明中LED灯条的实施例3的实施方式二示意图；

图7是本发明中LED灯条的实施例3的实施方式三示意图；

图8是本发明中LED灯条的实施例4示意图；

图9是本发明中LED灯条的实施例5示意图；

图10是本发明中LED屏体的实施例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种LED灯条101，LED灯条101至少包括LED单元102和LED单元102a两个LED单元，至少一正极电源线路104、至少一负极电源线路105和至少一信号线路106。将正极电源线路104、负极电源线路105和信号线路106紧靠合并为一排线103，各线路之间均设置有绝缘保护层；绝缘保护层可以防止线路之间短路，并且对同各线路其保护作用，如起绝缘、防水和防尘的保护作用。各线路可以通过各种防水绝缘材料一体注塑，成为一条排线103，为了使排线美观，各防水绝缘材料可以是无色透明材料，也可以其他一种颜色、或多种颜色的组成。

另外排线103可以设置一条、两条或多条支撑条107，用于防止排线103变形。还可以在同一排线的各线路之间，分别设置至少一条支撑条；这样在该排线的任一横截面中，可能存在一条、两条或多条支撑条的横截面。

或者，通过设置各支撑条的位置，还可以用于防止LED灯条变形，例如，在LED灯条实际布局中，在其易于形变部位采取一条或多条的支撑条，以获得均布的LED显示屏。

支撑条107为具有一定刚性的条状物体，例如硬性塑料，也可以采用刚性条状金属做成；还可以是由一段段刚性条状物体的刚性连接构成。

支撑条107的横截面可以是圆形、椭圆形、四边形、五边形、矩形等等，优选为三角形，尤其是等腰三角形或等边三角形，最优选为形状与排线中各线路之间的间隙相契合的三角形，其一角楔入排线中各线路之间的间隙，该角的对边不超出排线中各线路之间的间隙，最好是填满各线路之间的间隙，并与排线平行。这样有利于整体形状的一致性、节约材料、叠置便利。在此基础上，三角形支撑条的各角可以略作磨圆，以防止割破、切破各排线或其他硬件。

例如，LED灯条101可以柔性折成S形、螺旋形、螺旋“回”字形或“己”字形；其中若干部分可分别采用一段段支撑条，来实现一固定形状、LED等点分布均匀的LED屏体；也可以采用钉子、螺栓或其它固定装置，来支撑柔性LED灯条，以形成一固定形状、LED灯点分布均匀的LED屏体。

其中各电源线路也可以设置为包括多条正极电源线路和多条负极电源线路，各正极电源线和各负极电源线分别与外接电源连接，用于为LED灯条101提供电压，以保证灯条内各LED单元中LED发光二极管等电子元器件的正常工作；设置多对正、负极电源线路可以分别与LED发光二极管和其他电子元器件相连接，在某一对正、负极电源线路断开时，不影响其他正、负极电源线路的正常工作；也可以将其中一对正、负极电源线路作为主电源线，其他正、负极电源线路作为备用电源线，电源线具有多重的保证，使在主电源线断开时，不影响LED发光二极管和其他电子元器件的正常工作。为了使本发明中LED灯条结构简单，一般地，仅设置一正极电源线路104和一负极电源线路105。

其中为了驱动控制设置在各LED单元内LED发光二极管201，可以对每个LED发光二极管201独立控制，从而实现闪烁、动画等效果，各LED单元还包括一控制模块202。各控制模块202根据各控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极管201。控制模块202可以根据具体设置，驱动控制不同数量的LED发光二极管，例如：控制模块202为北京中庆微数字设备开发有限公司生产的控制芯片ZQL9712，控制芯片ZQL9712通过由四根导线组成的四条控制信号线传输控制信号，并且，根据传输的控制信号，驱动控制3个不同的LED发光二极管。

当采用的控制模块202为单线传输控制模块时，单线传输控制信号的控制信号线仅为由一根导线组成的一条控制信号线106。又如：单线控制模块202为北京中庆微数字设备开发有限公司生产的单线控制芯片ZQL1111，单线控制芯片ZQL1111通过由一根导线组成的一条控制信号线传输控制信号，并且，根据传输的控制信号，驱动控制3个不同的LED发光二极管。

因此为了使LED灯条的整体结构比较简单，排线103仅设置一正极电源线路、一负极电源线路和一信号线路，上述三根线路可以按任意顺序排布，如：可以将正极电源线路排布在中间，负极电源线路和信号线路排布在正极电源线的两侧；也可以将负极电源线路排布在中间，正极电源线路和信号线路排布在负极电源线的两侧；还可以将信号线路排布在中间，正极电源线路和负极电源线路排布在信号线路的两侧；较常用的是将信号线路排布在中间。

LED单元102内设置LED发光二极管201和控制模块202，控制模块202可以与LED发光二极管201的管芯一体封装，共同组成一封装LED单元303，LED单元303可以包括一个以上的LED发光二极管管芯，其中LED发光二极管管芯可以为红色或蓝色或绿色，也可以为其中任意两种组合，还可以为三种的组合。封装后的LED单元303一般具有四个管脚，其中包括电源正极管脚、电源负极管脚、控制信号输入管脚和控制信号输出管脚。特殊的，如，LED单元303内封装的为食人鱼发光二极管管芯，则LED单元可以具有六个管脚，其中可以包括三电源正极管脚、一电源负极管脚、一控制信号输入管脚和一控制信号输出管脚。

排线103上设置有一固定位302，固定位302用于各固定LED单元303。LED单元303可以通过固定位302直接固定在排线103上，固定位302至少设置以下单元其中之一：定位固定单元，如设置一与LED单元303形状大小对应的凹槽，并用于LED单元303的定位；过盈配合单元，如，设置一弹性物，用于使LED单元303更加稳固地固定在排线103上；容置单元，用于容置LED单元303在与排线103固定时的多样部分；粘贴单元，通过粘贴使LED单元303更加稳固；嵌套单元，通过套壳，将LED单元303套接；焊接单元，将LED单元通过焊接固定在排线103上。

当LED单元303固定在固定位302时，LED单元303的各管脚301直接嵌入排线103内，即LED单元303的电源正极管脚嵌入正极电源线路104内，并且，与正极电源线路104电连接；LED单元303的电源负极管脚嵌入负极电源线路105内，并且，与负极电源线路105电连接；LED单元303的控制信号输入管脚和控制信号输出管脚，分别嵌入信号线路106内，并且与信号线路106连接。各管脚嵌入后，各LED单元之间通过正极电源线路104和负极电源线路105并行连接，并且通过信号线路106串行连接；即，控制信号从LED单元303的控制信号输入管脚输入，经LED单元303后，从LED单元303的控制信号输出管脚输出，再通过信号线路106传输给下一LED单元。

为了使各LED单元303更加稳固的固定在排线103上，还可以设置固定单元固定。固定单元可以为螺接单元、卡接单元和插接单元，并且可以与各单元一体成型。例如：固定位302设置为一通孔，LED单元303上设置对应的一通孔，LED单元303通过固定螺丝固定在排线103上；或固定位302上设置内螺纹，而在LED单元303上设置外螺纹，通过内外螺纹螺接来使LED单元303固定在排线103上；或在固定位302上设置卡槽，LED单元303上设置卡扣，通过卡槽和卡扣实现排线103与LED单元103的卡接；或者LED单元303设置一卡子，通过卡子直接插入排线的固定位上并且卡紧在排线上。

实施例2

如图4所示，在实施例1的基础上，LED单元303还可以穿越所述排线103设置，并且，LED单元303在所述排线103两侧的质量均衡。一般情况下，呈方体的各物体具有两侧面和四个侧边，面积较大且最常用的两个面称为侧面，其他称为侧边。本实施例中，LED单元303安装在排线103的侧边上。LED单元303的各管脚可以直接从排线的侧边上嵌入，并与排线电连接，也可以从排线的侧面嵌入并与排线电连接。为了使LED单元303在排线103的侧边上的质量均衡，且LED单元与排线之间更加稳固，LED单元303的各管脚均匀地分布在排线的两侧面，并且，在排线的两侧面上，分别设置一固定位，用于分别固定LED单元303。例如，在排线103的第一侧面上，LED单元的正极管脚和控制信号输入管脚301嵌入排线103内并分别与排线103电连接；在排线103的第一侧面上，还设置一固定位302，用于固定LED单元303。在排线103的第二侧面上，LED单元的负极管脚和控制信号输出管脚301a嵌入排线内并分别与排线电连接；在排线103的第二侧面上，还设置一固定位302a，用于固定LED单元303。

实施例3

如图5、图6和图7所示，在实施例1中，LED单元102还包括一PCB板501，LED发光二极管201安装在PCB板501上，驱动控制LED发光二极管201的控制模块可以设置在PCB板上，也可以与各LED发光二极管一体封装。一般地，每一LED单元可以作为一LED像素点，常用的LED像素点包括1个红色/蓝色/绿色LED发光二极管，或包括1个红色LED发光二极管、1蓝色LED发光二极管和1个绿色LED发光二极管，或包括2个红色LED发光二极管、1蓝色LED发光二极管和1个绿色LED发光二极管。

PCB板501设置为四边形，四边形PCB板501具有两个侧面和四个侧边，LED单元102设置在四边形PCB板501的侧边503上，与侧边503相对的另一侧边为侧边502，PCB板501通过侧边502固定在排线103上，PCB板501可以固定在排线103的任一侧面上，也可以固定在排线103的任一侧边上。PCB板501可以与排线103水平固定，即PCB板501的侧边502与排线103平行，如图5所示；另外PCB板501也可以与排线103斜向相交固定，即PCB板501的侧边502与排线103以一定角度斜向相交，如图6所示；PCB板501还可以与排线103垂直相交固定，即PCB板501的侧边502与排线垂直相交，如图7所示。其中与排线斜向相交和垂直相交的LED单元102，在所述排线103两侧的质量均衡，可以使LED单元更加稳定。本实施例通过将PCB板501固定在排线103上，可以达到将LED单元102稳固固定在排线上的效果。

PCB板501可以通过排线103上的固定位直接固定，也可以通过固定单元与排线103上的固定位连接固定，从而达到将各LED单元稳固固定到排线103上。例如，在PCB板的侧边502上设置外螺纹，而在排线103的固定位上设置内螺纹，通过内外螺纹螺接；或在排线103的固定位上设置卡槽，在PCB板的侧边502上设置卡扣，通过卡槽和卡扣实现卡接等。

另外，由于各LED发光二极管安装在PCB板501上，PCB板501上设置与排线103相对应的电源正极线、电源负极线和信号控制线，为了实现PCB板501上的各线与排线103的各线路之间的连接，以实现各LED发光二极管能按正常需要工作，PCB板上还设置有连接单元，其中第一连接单元与PCB板上的电源正极线电连接，第二连接单元与PCB板的电源负极线连接，第三连接单元与PCB板上的信号线输入端连接，第四连接单元与PCB板上的信号线输出端连接。其中连接单元可以为具有一定刚性的金属导电物，如：连接单元为带刀刃的金属卡子，并且与PCB板一体成形，当PCB板固定在排线103上时，带刀刃的金属卡子嵌入排线103中，并且分别与各线路对应连接。如，第一卡子与排线上的正极电源线路电连接，第二卡子与排线上的负极电源线路电连接，第三卡子和第四卡子分别与信号线路电连接，为了使排线103上的信号线路所传输的控制信号通过第三卡子输入到LED单元102内，并经过LED单元102，再通过第四卡子输出给信号线路，可以在排线103上，将夹持在第三卡子和第四卡子中间的信号线路切断。

实施例4

如图8所示，在实施例3中，PCB板501设置为五边形，五边形PCB板501具有两个侧面和五个侧边，PCB板的侧边502固定在排线103上。PCB板上，与侧边502相对的侧边为侧边503和侧边504，LED发光二极管可以安装在侧边503上，也可以安装在侧边504上，还可以安装在侧边503与侧边504相交处。PCB板501可以固定在排线103的任一侧面，也可以固定在排线103的任一侧边上，并且，PCB板501可以与排线103水平固定，即PCB板501的侧边502与排线103平行；另外PCB板501也可以与排线103斜向相交固定，即PCB板501的侧边502与排线103以一定角度斜向相交；PCB板501还可以与排线103垂直相交固定，即PCB板501的侧边502与排线垂直相交；其中与排线斜向相交和垂直相交的LED单元102，在所述排线103两侧的质量均衡，可以使LED单元更加稳定。通过将PCB板501固定在排线103上，可以达到将LED单元102固定在排线103上的效果。

实施例5

如图9所示，在实施例3中，PCB板501设置为六边形，六边形PCB板501具有两个侧面和六个侧边，PCB板501的侧边502固定在排线103上，PCB板上，与侧边502相对的侧边为侧边503，LED发光二极管安装在侧边503上。PCB板501可以固定在排线103的任一侧面，也可以固定在排线的任一侧边上。并且，PCB板501可以与排线103水平固定，即PCB板501的侧边502与排线103平行；另外PCB板501也可以与排线103斜向相交固定，即PCB板501的侧边502与排线103以一定角度斜向相交；PCB板501还可以与排线103垂直相交固定，即PCB板501的侧边502与排线垂直相交；其中与排线斜向相交和垂直相交的LED单元102，在所述排线103两侧的质量均衡。通过将PCB板501固定在排线103上，可以达到将LED单元102固定在排线103上的效果。

实施6

在实施例1至实施例5的基础上，为了使本发明具有防水和防尘等效果，本发明LED灯条还设置一防水膜层。防水膜层可以采用各种防水塑胶材料通过镀膜的方式覆盖在LED灯条的表面，即覆盖LED单元的表面，各线路的表面、各线路与LED单元相接触处等。

或者，防水膜层也可以仅覆盖在各排线的表面。

上述的防水膜层也可以仅仅是一层、两层或多层防水膜。

实施例7

在实施例1至实施例6的基础上，为了使各LED单元内的各LED发光二极管发出的光线不受干扰，LED灯条还可以覆盖一吸光涂层，最优选的吸光涂层为黑色的吸光涂层。吸光涂层覆盖在除LED发光二极管出光面以外，LED灯条的其他表面上。

或者，吸光涂层也可以仅涂覆在各排线的表面。

上述的吸光涂层也可以仅仅是一层、两层或多层吸光膜，该吸光膜可以与防水膜层一体设置。

实施例8

在实施例1至7的基础上，将至少两条LED灯条规则排列，一般是多条LED灯条规则排列，并且相互连接，以组成一LED屏体1001，LED屏体1001可以用于显示各种各样的图片、文字或动画，例如，可以用于公共场所的动画显示屏、信息条形屏等。

LED屏体1001内的各LED灯条可以相互平行设置，也可以相互交叉。例如：平行设置可以包括横行平行、横向平行、竖直平行和斜向平行，将相互平行的各LED灯条通过排线的各线路首尾连接，即可以组成本发明LED屏体。

相互交叉的各LED灯条可以根据需要造型，例如可以做成为波浪形、螺旋形等，将相互交叉的各LED灯条通过排线的各线路首尾连接，即可以组成本发明LED屏体。

LED屏体内的各LED灯条还可以设置至少一支撑条107，支撑条107为具有一定刚性的条状物体，例如硬性塑料，也可以采用刚性的条状金属做成；还可以是由一段段刚性条状物体的刚性连接构成。支撑条107用于防止各排线变形和/或各LED灯条变形，并且，也可以对LED屏体起支撑作用，以达到防止LED屏体变形。例如，LED灯条可以柔性折成S形、螺旋形、螺旋“回”字形或“己”字形；其中若干部分可分别采用一段段支撑条，来实现一固定形状、LED等点分布均匀的LED屏体；也可以采用钉子、螺栓或其它固定装置，来支撑柔性LED灯条，以形成一固定形状、LED等点分布均匀的LED屏体。例如可以形成各种形状规定的LED显示屏，或者形成异形显示屏等。

上述各例中，所述的LED发光二极管，可以是OLED(Organiclight-emitting diode，有机发光二极管)，本发明对此不作任何额外限制。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED灯条，其特征在于，包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，各LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；

各线路合为一根排线；各线路之间均设置有绝缘保护层；所述排线上设置至少两个固定位，用于固定各LED单元；所述排线的各线路之间，分别设置至少一条支撑条；用于防止变形；

所述控制模块为单线传输控制模块；

各LED单元穿越所述排线设置，同一LED单元在所述排线两侧的质量均衡。

2.根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述支撑条的横截面至少是圆形、椭圆形、三角形、四边形或五边形的其中之一。

3.根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，各LED单元直接固定在所述固定位上，或各LED单元分别采用至少一固定单元固定在所述固定位上。

4.根据权利要求3所述的LED灯条，其特征在于，各固定单元与其所在LED单元一体成型。

5.根据权利要求3所述的LED灯条，其特征在于，所述固定单元是插接单元。

6.根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述LED单元的PCB板垂直于所述排线设置，各固定单元垂直于所述PCB板的第一侧边。

7.根据权利要求6所述的LED灯条，其特征在于，所述LED单元的各LED发光二极管的发光面垂直于所述PCB板的第二侧边；

所述第二侧边与所述第一侧边相对设置。

8.根据权利要求1至7任一所述的LED灯条，其特征在于，所述LED灯条覆有至少一防水膜层和/或至少一吸光涂层。

9.一种LED屏体，其特征在于，包括至少二规则排列的LED灯条；

所述LED灯条包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，各LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；

各线路合为一根排线；各线路之间均设置有绝缘保护层；所述排线上设置至少两个固定位，用于固定各LED单元；

所述LED屏体中所述排线的各线路之间，分别设置至少一条支撑条；用于防止所述LED灯条变形；

所述控制模块为单线传输控制模块；

各LED单元穿越所述排线设置，同一LED单元在所述排线两侧的质量均衡。

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