CN108603654A - 用于扁平化照明模块的可拆卸电连接件 - Google Patents

Abstract

描述了用于扁平化照明模块和灯座之间的扁平化可拆卸电连接系统。扁平化照明模块包括照明面板、用于控制照明面板的控制电路以及连接至控制电路的电接触片，上述所有部件至少部分由机械支承板支承，机械支承板部分地封闭在具有预留部或开口的壳体中使得光可从照明面板中发射出来，机械支承板包括沿与照明模块的厚度相同的平面从所述机械支承板延伸到外部的公机械支承连接器部分，公机械支承连接器部分包括用于将照明模块非永久地锁定或锁闭至灯座的装置。灯座包括母机械连接器，照明模块的公机械支承连接器部分接合到母机械连接器中，母机械连接器包括用于非永久地锁定或锁闭照明模块的公机械支承连接器部分的装置以及从母机械连接器延伸到外部的公电气延伸部，且当照明模块和灯座连接时，该公电气延伸部与照明模块中的电接触片相接合以向控制电路供给电力或通信信号或供给所述二者。照明面板可以是LED或OLED，电连接系统可用于发光设备或灯中。

Description

用于扁平化照明模块的可拆卸电连接件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年2月26提交的第62/300503号美国临时申请的权益，该申请的公开内容通过引入并入本文。

背景技术

LED(发光二极管)和OLED(有机发光二极管)照明面板为一般照明目的提供了诸多便利。它们在针对所消耗的功率的光输出方面是高效的。它们是低电压的，这有助于避免潜在的触电、在可能爆炸的环境中不易产生火花以及减少了支持电气系统中的负载。使用适当的内部设计，可改变发射的光的光谱。它们产生很少的或者不会产生紫外线光或红外线光。它们即时工作，即，每当有电力供应时它们便立即发光。

LED光源本身是很小的点光源，并且为了用作扁平的一般光源，必须把很多单独的LED装置组装在一起。这样会提高制造成本和复杂性。必须通过适当的设计来控制光表面的均匀性。LED装置会产生一些热，因此通常使用了散热器或其他热量控制措施。实际应用的LED照明面板可利用适当的系统设计制造成非常薄，例如薄如3mm-16mm。OLED光源本身是扁平的区域光源。它们在LED照明面板之上提供了若干优点。它们可以制造成更薄(例如，小于1mm厚)，并且它们在正常操作条件下几乎不产生热。然而，制造成本更高及寿命长短可能是个问题。LED和OLED照明面板二者均可以制造于柔性衬底上，尽管对于这种应用而言OLED是更好的选择。

总的来说，LED技术和OLED技术二者均可用作照明面板。它们二者都是高效、低电压、触感凉爽的并且是纤薄的。可设计发光设备(具有光源(即灯)和底座或支承单元(即包括灯座或适用于支承光源的)的完整单元，这种完整单元提供光和照明)以利用扁平的LED或OLED照明面板。

在一些设计中，期望将照明面板放置在发光设备的远端或末端。例如，用作书桌灯的发光设备可以具有定位在支承臂的末端处的照明面板，该支承臂由在另一端的大底座所锚固。该面板可在面板的任何非发光部分处连接至支承臂。在一些设计中，出于美学原因，与面板背部(垂直于最薄的方向)的中间相比，可能期望沿着面板的边缘(与最薄的方向位于同一平面中)之一来连接面板。

这种类型的设计的一个潜在问题是，LED或OLED面板在照明区域的尺寸需要相对于其厚度大得多(以提供足够的光照)。因为面板触摸起来是凉爽的，用户可能会抓取面板，这样会向面板的薄边缘和支承臂之间的连接件施加方向性的扭矩和力。例如，参见图15A和图15B中示出的固定件那样。在这些条件下，如果薄面板和支承臂之间的连接不够稳健，则边缘到支承臂的连接可能会破坏。

还可能期望使照明面板可易于从发光设备的剩余部分中拆除或更换。以这种方式，照明面板可以在有缺陷时被更换，或者可以使用更加新的面板或具有不同的特性或属性的面板来被更新。例如，可将照明面板替换为不同的尺寸之一、不同的颜色或风格之一或不同的色温之一。

此外，LED和OLED面板需要驱动器或控制电路，所述驱动器或控制电路通常由PCB(印刷电路板)来提供。由于PCB也可能变得有缺陷或需要被更新，所以期望控制电路与LED或OLED面板一起定位在发光设备的可拆卸或可更换部分中。期望PCB是为面板而专门设计的，因此PCB和LED或OLED照明面板的结合提供特定的性能，诸如特定的光量。因此，当更高效的未来几代的LED或OLED照明面板可作为模块被使用时，新的模块将具有控制该模块以提供相同性能同时实现附加的能量节约的驱动器。这将允许顾客在维持照明功能的情况下更新旧的固定件。换言之，期望具有这样一种照明模块，该照明模块包括至少一个照明面板、适当的电力和控制电路以及与固定底座或发光设备底座形成可拆卸连接的装置，使得照明面板和控制电路二者均可以作为单个单元被一起更换。这将要求在照明模块的控制电路和灯座之间具有可拆卸的电连接件。

另外，期望可拆卸的照明面板模块和灯座之间的连接是可反转的。换言之，可拆卸的照明模块可沿两个不同方向被更换，其中一个方向是与第一方向相反的方向。例如，在壁灯的应用中，照明模块可以被附加在用于间接照明的朝向墙壁的方向上或用于直接照明的朝向房间外的方向上，使得用户可在不改变灯座位置或方向的情况下，按照期望来调节照明方向。这种方法的示例在图18A和图18B中示出，图18A和图18B中示出了具有两个不同的照明模块的壁灯，其中一个可以被定向为间接照明(朝向墙壁定向)，一个可以是直接照明(以相反的方向远离墙壁定向)，或者其中一个是直接照明，另一个是间接照明。具有可反转的灯座使用户能够定制。其他的示例(如图15A、15B、16A、16B等)为具有多个照明模块的桌灯。在固定件朝向用户的一侧上的那些可被定向为向下朝向任务工作，而远离用户的那个可被定向为朝向墙壁或天花板，用于房间的间接照明。而后，非永久的电连接件需要以这样的方式定位使得允许连接的可反转性。注意，在其他设计中，可能没有要求这种可反转性特征，那么可以设计系统使得照明模块仅在一个单个方向上适配到灯座中。

模块和灯座之间的非永久的电连接可能需要支持除了向照明面板供应电力、驱动器和控制信号以外的其他功能。例如，照明模块可包括传感器(即触摸传感器、环境光传感器、占用传感器、声音传感器等)，并且来自这些传感器的这些信号还可通过电连接件进行通信，以用于灯座或照明设备的其他部分，以实现诸如协调多个模块的功能或向照明设备外部的其他系统提供信息的目的。可替代地，传感器可定位在灯座或照明固定件中，并且信号通过可拆卸的电连接件发送至控制电路，使得可以适当地驱动照明面板。

具有可拆卸或可移除的扁平照明面板的发光设备是已有的；例如，US6776496描述了具有可移除地安装在水平平面内的OLED的区域照明设备。US6819036描述了具有可移除地安装在设备的插口中的OLED的区域照明设备。US6565231描述了具有可移除地安装的多个OLED的区域照明设备。KR2006081277描述了经由插口电连接和机械连接至电源的OLED。

US4626742描述了电致发光设备，其中衬底具有非发光区域，该非发光区域具有可用于形成电连接件以作为插头连接的导电区域。US7040910描述了其中公部分和母部分以非永久的方式封闭在一起的电连接器。然而，这些设备中没有一个可以在保持悦目外观的同时，在照明面板的薄边缘与发光设备的其他部分之间提供扁平可拆卸的且潜在可反转的具有足够的强度的电连接件。在USD641916(当前是共同归属)中示出了具有平滑外观的发光设备。然而，该设计没有展示出用于附接照明面板的细节。

US7034470和US6787990描述了具有可拆卸地适配到插口中的键的扁平照明面板，该键设置在面板的最薄边缘上。如上所述，所述键仅可以一种方式适配在插口中，并且在插口内进行电连接。这些方法可能不能提供足够的机械稳定性。US20160084445描述了一种壳体，扁平的照明面板可被可移除地安装在这种壳体中，且该壳体沿着面板的两边提供机械支承和电连接。然而，虽然这种方法可提供好的机械支承，但是它并不薄。US20140104857描述了一种壳体，该壳体利用在后部(不发光)表面上的凹口来支承扁平的照明面板，插口可移除地插入在凹口中以提供机械连接和电连接。US9121593描述了一种用于矩形的扁平照明面板的照明装置，该矩形的扁平照明面板在沿着它们最薄边的方向被支承，其中通过后表面进行电连接。US7510400描述了一种用于将LED安装在散热器的表面上的弹簧夹组件。

因此，在使用具有相对其厚度大的多的照明区域的LED或OLED照明面板的发光设备的设计中，其中照明面板可以被定位在灯座的末端，并且被期望沿着面板的薄边缘之一来连接，这就需要用于照明面板/控制电路模块和灯座之间的稳健的、可反转的和可拆卸的连接系统。

重要地，出于美学的考虑，期望整体连接应当显得扁平且与照明模块的厚度相似，使得在从照明面板到灯座的过渡中厚度是几乎没有差异的。

发明内容

本发明描述了一种用于灯座和LED或OLED照明模块的薄的边缘之间的薄的、扁平的、稳健的、可拆卸的、(在一些实施方式中)可反转的电连接系统，其中照明模块的厚度小于其宽度或长度，该照明模块包括照明面板、用于控制该照明面板的控制电路及连接至该控制电路的电接触片，上述所有部件至少部分由机械支承板支承，该机械支承板至少部分地封闭在具有预留部件或开口的壳体中，使得光可以从该照明面板中发射出来，其中，该机械支承板包括沿与照明模块的厚度相同的平面从所述机械支承板延伸到外部的公机械支承连接器部分；其中，公机械支承连接器部分包括用于将照明模块非永久地锁定或锁闭至灯座的装置；灯座包括母机械连接器，照明模块的公机械支承连接器部分接合到母机械连接器中，所述母机械连接器包括用于将照明模块的公机械支承连接器部分非永久地锁定或锁闭的装置以及从母机械连接器延伸到外部的公电气延伸部，并且当照明模块和灯座连接时，该公电气延伸部与照明模块中的电接触片相接合以向控制电路供给电力或通信信号或供给所述二者。

此外，公机械支承连接器部分可不被壳体覆盖，并且可包括沿着凹陷通道的侧部定位的两个翼，而母机械连接器具有被配置为与该公机械支承部分的翼相接合的两个凹槽，使得当照明模块和灯座连接时，公机械支承部分的两个翼与母机械连接器的两个相应的凹槽相接合，并且灯座的公电气延伸部沿公机械支承部分的凹陷通道适配，以使得与照明模块的电接触片相接触。照明模块的电接触片可位于公机械支承连接器部分的凹陷通道的上方，使得电接触片的表面与翼的平面对准。这样当公电气延伸部适配在凹陷通道内时，允许在灯座的公电气延伸部和接触片之间沿两个方向形成电接触。此外，公机械支承连接器部分的凹陷通道可包括在其前缘上的一个或多个槽口，所述槽口与定位在灯座的公电气延伸部下面和/或上方的相应的弹簧件、柱销、销钉或竖直结构相接合。

这样的连接系统是美观的，为照明模块提供了机械支承，提供了用于控制电路的电连接，便于更换照明模块，并且允许不同方向的连接。

该电连接可以与各种类型的发光设备合成一体。发光设备的一个示例是，具有独立于或附接至物体的底座单元，该底座单元锚固发光设备和一个或多个延伸臂，其中，所述延伸臂中的至少一个终止于扁平化可拆卸电连接系统的灯座处。发光设备可具有延伸臂，该延伸臂可包括一个或多个可移动的或可调节的关节。

这种类型的电连接是稳健的，因为薄照明面板由扁平板支承，该扁平板的一个部分也用作连接至灯座的公连接。扁平板的公机械支承连接器部分是刚性的，因为它是非平面的，且在两个翼之间具有凹陷通道。支承板的公机械支承连接器部分中的弯曲部有助于防止弯曲或扭曲。因为有凹陷通道，所以存在适合于LED或OLED面板提供驱动的电源和控制电路的接触结构的空间。因为支承板的公机械支承连接器部分具有刚度，所以电源和控制电路与照明面板之间的电连接受到有限量的应力。因为支承板的公连接部分可以做成较宽的，所以可沿照明模块边缘的重要部分提供支承。沿灯座的母连接器部分的侧部的通道或凹槽沿两个不同的方向提供支承，支承板的公机械支承连接器部分的翼在该通道或凹槽中横向地(防止照明模块在与其厚度相同的平面中左右移动)和向上/向下地(防止照明模块在垂直于其厚度的方向上移动)滑动。协同工作时，在灯座中的通道也把施加到照明模块的扭矩以高效的方式传递至固定件。

这种类型的电连接是可拆卸的，因为该连接的公部分和母部分是由安装在母部分的特征之间的相互协作而非永久地锁定在一起，该特征与公机械支承连接器部分中的相应特征适配或接合。这些特征的接合使公部分和母部分保持在一起，使得它们被牢固地保持在一起并且被稳健地连接。然而，施加足够的压力将导致这些特征的脱离，使得公连接件可被撤出。

这种类型的电连接可以是可反转的，因为照明模块的控制电路的电接触结构的中点是与翼的中点对准的。由于公机械支承连接器相对于翼和控制电路的接触结构是对称的，因此凹陷通道以哪种方式定向并不重要。来自灯座的扁平的公电气延伸部可在两侧都具有电连接件，从而利于以任一可反转的装配配置照明模块至灯座的电连接。在一些设计中，这种可反转性特征可能是禁用的，使得照明模块仅在单个方向上适配至灯座中。

利用上述的特征，控制电路和灯座之间的可拆卸电连接是稳健的并且是易于制造的。通过把电连接件的“公”侧部定位在灯座中，减少了灯座的电连接器的制造公差。此外，在照明模块的机械支承板的公机械支承连接器部分适配至灯座中的同时，灯座的公电气延伸部适配至照明模块中的双向互锁特性允许具有非常稳健的机械连接，并且没有在电连接上施加过度的机械压力或严格的对准公差要求。这保证了：甚至当照明模块和灯座之间的连接承受不期望的量的扭矩和线性力时，也可以保持好的电连接。

附图说明

图1A示出适合的长机械支承板设计的一个实施方式的平面图。图1B示出了机械支承板的公机械支承连接器区域的特写细节。

图2示出适合的短机械支承板设计的一个实施方式的顶部边缘示图(2A)和前部边缘示图(2B)。

图3示出具有测试点的PCB的示例的俯视图，该PCB用作用于照明面板的控制电路。

图4示出将PCB附接到机械支承板的一种扣合方法。

图5示出一个裸露的照明模块(没有前盖和后盖或其他结构的组装照明模块)的顶部侧(5A)和底部侧(5B)实施方式的示例。

图6A示出具有长机械支承板的组装照明模块的分解视图。图6B示出具有短机械支承板的组装照明模块的分解视图。为了清楚起见，内部配线未示出。

图7A至图7E示出完整的扁平化照明模块的一些实施方式的不同立体图。

图8A至图8B及图8C至图8D示出具有用于公机械连接器的两个可能位置的弯曲照明模块的示例。

图9示出了适用于与照明模块的公机械支承连接器部分在两个方向形成连接的灯座的母连接器的一种设计的分解示意图。

图10示出了适合于与照明模块的公机械支承连接器部分在单个方向形成连接的灯座组件的分解示意图。

图11A至图11B分别示出灯座连接器的公电气延伸部的实施方式的俯视图和仰视图。为了清楚起见，省略了公电气延伸部与灯座的其余部分的电连接。

图12A示出在照明模块的公机械支承连接器和灯座之间形成连接之前的定向。为了清楚起见，省略了沿着公电气延伸部的电连接件的其它的灯座细节。图12B和图12C示出扁平化照明模块插入在灯座中。

图13A至图13C示出扁平化照明模块和灯座连接时的电连接系统的俯视图、侧视图和仰视图。

图14示出在一个实施方式中灯座的母连接器是如何定位在发光设备的主体(底座单元)内的，以及在连接之前它是如何朝着照明模块定向的分解视图的示例。为了清楚起见，内部配线未示出。

图15A至图15B、图16A至图16B、图17A至图17B、图18A至图18C、图19A至图19B、图20A至图20B、图21A至图21B、图22、图23A至图23B、图24、图25A至图25E、图26、图27A至图27C、图28A至图28C、图29A至图29B、图30A至图30B和图31A至图31B示出将扁平的、可反转的(在一些例子中)和可拆卸的电连接用于如上所述的扁平化照明模块的发光设备的一些示例。

具体实施方式

如上所述，如果薄面板和支承臂之间的连接不够稳健，则与支承臂的边缘的连接可能会断裂。为了说明清楚，稳健的连接包括除其它之外的以下属性：

1)足够的强度-例如不会弯曲(永久变形)或断裂。

2)足够的硬度-在重新配置固定件中任何可移动关节(例如使照明模块旋转或变化肘部关节)所需的扭矩和横向力作用下的偏移量小。换言之，照明模块和固定件剩余部分之间的电连接不会受到调节固定件剩余部分的任何可移动的部分所必需的力的影响。

此外，在这些条件下，发生在电气部件内的任何偏移量必须足够小，以使得它们不会因为弯曲而造成损坏(例如电迹线不会损坏)。

3)当发生震动时，不会摆动或振动。当连接照明面板时，不会显得“松散”或粗糙，而是显得“紧密”和安全。

其他所期望的特征，如上所述，包括可拆卸的照明面板，其中，控制电路的至少一部分是被结合到照明面板中的，面板的定向是可反转的，并且非永久的电连接包括通信特征。

该系统的一个区别特征在于机械支承系统相对于照明模块的侧部是“公的(male)”，而电连接相对于灯座的侧部“公的”。具有由在照明模块侧部上的公连接所提供的机械支承具有的一些优点包括：

1)通过具有由保持照明面板和控制电路的机械支承板所提供的机械支承，公机械支承连接器部分是模块的结构骨干的整体部件，该部件在耗能模块内部且没有关节。这既提供了结构强度，又易于制造。

2)通过使照明模块没有内部机械关节，照明模块可以保持薄、细长且平滑。

3)通过使用与照明模块一体构成的、延伸到灯座中的刚性的公连接，连接是稳健的，以使得在操作期间施加至模块的任何力都可以在不破坏或使任何组件部分不可逆转地弯曲的情况下被传输至灯座。

4)支承的机械支承板具有凹陷通道，该凹陷通道不仅提供刚度，也允许灯座的公电连接件接触控制电路的结构的空间，该控制电路用于模块内的照明面板。

5)公机械支承部分可做成宽的，以在被安装在灯座中时，提供支承抵抗照明模块的扭曲或扭矩。

6)具有适当特征的机械支承板可以容易地制造为所要求的机械公差、强度，并且易于使用。如果与灯座的匹配“太精确”，则插入将变得困难，且制造部件的生产量将变低。然而为了良好的感觉，是需要“精确”的-例如稳健的连接中零件牢固地保持在一起，且不会摆动或振动或分别晃动。

具有由灯座侧部上的公连接提供的电连接所提供的一些优点包括：

1)灯座的公电气延伸部可具有宽的制造公差，并且这样减少了成本和增加了与灯座相关联的可制造性。在制造和装配中要求更高公差的部件均在照明模块中，该部分的制造可以集中化并且因此品质可以被保证。灯座的制造可由照明固定件制造者完成，这是一个高度分散的产业。这种设计将通过提供进入固定件制造者的低门槛(例如低的灯座成本和宽的公差)实现快速模块系统的采用和增长，同时通过控制集中化照明模块制造过程中的要点来保证品质。

2)通过使用用于灯座的公电气延伸部的低成本的PCB(例如，没有有源电路的PCB)，其两侧均具有电接触片，该PCB适配在凹陷通道的内部，这种设计使成本能够非常低，并且能够以稳健的方式为用于形成照明模块和灯座之间的可反转电连接提供可反转性特征。例如，如果电延伸部在两侧均具有电触点(如图11A和图11B所示)，则只需要一套电触点，就能以低成本的方式支持可反转性功能。

3)对于简单的低成本系统，灯座可容易地被设计为支承公电气延伸部与用于翼(图1A和图1B中的5)的侧部凹槽(即图12A中的22)对准。为了设计这种支承和模块侧部的对准，会需要附加的机械的支承结构和电连接结构，这会增加系统的成本。

4)在灯座侧部上使用公电气延伸部，以经由照明模块中的接触片实现电连接至控制电路，其中，接触片表面与翼的平面对齐，这是低成本、可反转的系统设计，并且还与模块侧部上的公机械设计的通道深度无关。因此，由于照明面板需要更少的机械支承而将具有更薄的模块厚度的更小的模块，还可在机械互连区域具有更浅的通道。类似地，需要更多机械支承的更大或更长的模块可具有更深的通道以实现这种支承。这种设计允许尽管通道深度不同，小的模块和大的模块二者都适配在相同的底座中，使固定件底座中的模块根据应用而具有互换性，同时使用相同的灯座设计，甚至是相同的固定件底座或发光设备底座设计。

现在将对扁平化照明模块和灯座的一些特征以及它们之间的可拆卸的机械和电连接的细节进行描述。

LED(发光二极管)和OLED(有机发光二极管)照明面板在其自己的衬底上可以具有不同的形状、尺寸和厚度。例如，这样的照明面板可以是矩形(包括具有圆角或边的矩形)、正方形、圆、椭圆形或三角形。所使用的尺寸一般足够大，以提供用于设计需要的足够量的光。如果设计需要的光比由单个面板提供的光更多，则可使用串联或并联连接的、具有单个控制器或具有独立控制器的多个照明面板。面板可发射任何色温的白光，或在诸如汽车尾灯的一些示例中，可发射带颜色的光。

通常，LED和OLED照明面板具有长度和宽度尺寸都远超过其厚度的发光表面区域。例如，照明面板的厚度将一般约为20mm或更小，使之成为最薄的边缘，而长度和宽度通常大于10cm或更多。这意味着，照明面板及包括照明面板的照明模块均具有比表面的长度或宽度薄许多的边缘尺寸。期望的是，厚度与扁平化照明模块的表面面积比率至少为1:20或更大，或更期望的是，至少为1:50或更大。重要的特征在于，从模块至灯座的机械和电连接是通过模块的这个最薄的(最小厚度)边缘形成的，而不是模块的背部或前部表面。扁平化照明模块至灯座的连接处于与照明模块的厚度相同的平面中。

术语“扁平”，如应用到照明面板或照明模块，意味着厚度尺寸小于表面的任何尺寸。在这方面，“扁平”并不意味着照明面板或模块的表面是完全地平滑的，或者并不意味着照明面板或模块是非反射的，或者并不意味着照明面板或模块不是曲面或弯曲的。照明面板或模块可具有非常粗糙的和凹凸不平的表面，或非反射的黑色表面，或弯曲的，并且如果它的厚度是小于它的长度和宽度的，那么它仍然是扁平的照明面板或模块。同样地，针对包括相连接的扁平化照明模块和灯座的电连接系统的“扁平”，还意味着当二者连接时，连接部件的厚度尺寸小于表面的任何尺寸。期望的是，扁平的电连接系统的厚度与表面面积的比率将至少是1:20或更大，或更期望的是，至少是1:50或更大。

照明面板需要控制电路以提供期望数量的电流和其他控制功能(例如，开/关切换、短路或温度检测、命令信号的接收和执行、变换颜色等)。在一些示例中，控制电路位于与照明面板相同的衬底上，使得与照明面板一体构成。在其他的示例中，控制电路或驱动电路是由单独的PCB(印刷电路板)提供的，其中，所述电路安装在其自己的衬底上。薄的PCB可以直接地安装在机械支承板的前表面或后表面，不会明显增加模块的厚度。如果PCB安装在与照明面板相同的板的侧部上，则PCB可在大体相同的平面中定位于照明面板的侧部，这样它们的表面是平行的，以使照明模块的整体厚度最小化。如果PCB定位在机械支承板的与照明面板相反的侧部上，则其可以与照明面板完全地或部分重叠。

控制电路和照明面板之间存在永久的电连接。这些连接可以采取任何形式。如果包括控制电路的PCB位于机械支承板的与照明面板相反的侧部，则PCB可以通过机械支承板中的合适的开口直接地电接触照明面板(使用其非发光侧部上的接触片)，例如，利用PCB上的弹簧类型的触点，因此不需要焊接连接导线或其他连接器。该实施方式是有利的，因为驱动器PCB的相对大的表面区域允许其使用粘合物在结构上附接至机械结构的其余部分，并且抵抗由电触点产生的弹簧力。

照明面板和控制电路二者都被安装至相同的机械支承板。机械支承板优选为金属，但是如果在期望厚度处具有足够的刚性，则它可以是由聚合材料制成的。如果具有足够的刚性，则它还可是由混合的或叠层的材料制成的。例如，合适的扁平的聚合板可以是由具有内部金属支承结构加强的聚合材料制备的，其中，相同厚度的聚合材料在没有金属支承结构的情况下将不具备足够的刚度。如果由金属制成，则板可具有模塑在其表面上的塑料以提供用于对准或附接零件(诸如，照明面板、驱动器PCB、后盖、或前壳体或边框)的低成本的装置。通常，机械板与照明面板的衬底是分开的，尽管可以直接在板上制造LED或OLED面板作为衬底。照明面板和控制电路由诸如粘合物(诸如胶水或胶带)、磁性或机械的装置(诸如螺钉)的任何适当的固定装置附接至机械板。也可把照明面板或控制电路或二者都通过非永久的扣合方法附接至机械板，其中，所述组件通过可能与机械板中的其他特征的结合的压力设备(诸如，夹子或保持弹簧)保持就位。

图1A示出由金属制成的机械支承板1的一个示例。它具有两个部分：照明面板支承部分2和公机械支承连接器部分3。公机械支承连接器3具有凹陷的U形通道4，所述通道4具有位于通道区域4的两侧的翼结构5。图1B示出公机械支承连接器部分3的特写视图。需注意，在该实施方式中，主支承部分2足够长以完全地支承照明模块的整个长度，并且具有孔以减少重量，另外提供连接至照明面板和照明模块的其他部件的连接。

此外，要注意，该实施方式还示出了翼5中的孔6，孔6将与灯座中的相应特征相接合以形成非永久的连接。在一些实施方式中，期望机械支承板大于照明面板使得整个照明面板被支承。在单个机械支承板上具有多个照明面板的情况中，全部面板将被完全支承。

虽然期望机械板大于且/或长于照明面板使得照明面板是完全地被支承的(例如图1A)，但在一些情况中，机械板可能没有支承整个照明面板。例如，大约45x220mm的矩形照明面板将完全地被至少70x260cm的机械板支承，但是机械板也可以是仅110mm长的，使得照明面板的长度仅有一半被直接地支承。在这种情况中，面板的剩余长度可以通过由更轻的材料(诸如塑料)制成的机械板的延伸部来支承。短(相对于照明面板)的机械支承板1的示例在图2A至图2B中示出。与图1中的较长的机械支承板一样，存在支承部分2和公机械支承连接器部分3。在这种情况中，支承部分2的长度明显地小于照明面板的长度。在该特定实施方式中，公机械支承连接器部分3具有U形通道4，U形通道4在通道的两侧均具有翼5和孔6(如图1A至图1B所示的那样)，但是可选地在公机械支承连接器部分的前缘40具有槽口18。此外，在支承部分2中存在诸如孔这样的特征，从而允许牢固地连接至支承板的延伸部。在一些实施方式中，期望机械支承板小于照明面板，使得照明面板仅部分被支承。在多个照明面板位于一个短机械支承板上的情况中，仅必需的是：至少一个照明面板部分地被支承；所述至少一个照明面板的剩余部分和其余的照明面板可以由机械支承板的延伸部支承。

由不同支承材料形成的延伸部至少附加至机械板的与公机械支承连接器部分相反的端部，并且还可以通过重叠模塑(overmolding)工艺部分地包围机械板。使用经重叠模塑的塑料延伸部来支承照明面板的没有被短机械支承板所支承的剩余部分的用法可以参见图6B中的延伸部10。“经重叠模塑”表示塑料延伸部至少部分地与机械支承板重叠。例如，模塑工艺包括：形成塑料延伸部使之包括机械支承板的一部分，使得二者成为一个整体件。前壳体和/或后壳体至少部分地帮助支承模块的没有直接被机械板支承的那部分也是可能的。这些替代方案会减少模块的整体重量，同时仍然为照明面板提供足够的支承。

此外，机械板的形状与照明面板的形状对应并不是必需的。例如，照明面板可以是矩形的，而机械板可以是正方形的。

在单个机械板上可以包括多个照明面板。当存在多个照明面板时，它们可以并排安装在机械板的一个表面上或安装在机械板的相反表面上。

在一些实施方式中，机械板可具有内部孔或切口，其中照明面板位于所述内部孔或切口上方。在这种情况中，只有面板的边缘部分被支承，并且从面板发出的光可以透过机械板的孔或切口部分。如果照明面板从两侧均发光，这会允许在两个相反的方向上的发光。

在机械支承板的公机械支承连接器部分中，存在位于两个翼5之间的凹陷通道区域4，这两个翼5在该凹陷通道的任一侧上。两个翼一般均位于完成的照明模块在厚度方向上的中点平面中或位于中点平面附近，其中，凹陷通道的底部位于翼平面的外部，然而，具有其他偏移的设计也是可能的。凹陷通道具有相对扁平的底部并且具有从底部至翼的过渡区域(例如图2B中的过渡区域60)。从通道的底部向翼的过渡程度并不严格要求；它可以是突然的使得过渡区域中的壁垂直于底部；或它可以是逐渐的使得在过渡区域中的壁的角度是>90度的。在截面(例如图2B)中，公机械支承连接器部分板应该显得像具有扁平翼的U形通道并且翼位于U的顶部。凹陷区域可仅存在于公机械支承连接器部分中，或者可朝机械支承板的相反端延伸任意距离。凹陷区域通常是通过冲压、轧制、模塑或挤压(加热或不加热)凹陷到扁平板中形成的，但是可以采用其他工艺。凹陷的深度可以取决于模块的尺寸和形状，以及模块的预期服务和在其应用中的预期力。在一些系统中，可能期望多个凹陷区域用于模块的额外的支承。

存在电连接至用于照明面板的控制电路的接触结构(电接触片)，该接触结构位于公机械支承连接器部分的凹陷通道的上方，使得电接触片的表面与翼的平面对齐。“翼的平面”是在凹陷通道的上方在两个翼5之间绘制的假想中线。这些电接触片允许非永久的电连接。由于在连接状态中的凹陷通道上方的区域将包括电连接件，所以当完成连接或正在连接时，在机械支承板(如果由导电金属制成)的内部表面(即，朝向电连接件)的上方放置电气绝缘或非导电性结构以防止短路可能是必要的。绝缘结构可在机械支承板的整个表面上方，恰好在凹陷区域和过渡区域的上方或恰好在全部或部分凹陷通道的上方。绝缘结构可应用于机械支承板(例如，非导电性的塑料胶带)或可与机械支承板一体构成(例如，喷涂塑料涂层)。它可以是永久的或可除去的。

以非永久的方式向照明面板的控制电路供应电力和/或信号的一种替换方法可以是从控制电路供给导电引线或导线，该导电引线或导线沿着公机械支承连接器部分延伸，终止于电接触结构。

当公机械支承连接器部分被插入灯座的母机械连接器中时，这些在公机械支承连接器部分的端部处或端部附近的电接触结构，会与定位在灯座内的相应电接触结构进行电接触。公机械支承连接器部分与灯座的分离于是会断开电接触。例如，至少两个单独的导电引线(各自附接至照明面板的控制电路)可以沿着公机械支承连接器部分的表面定位。这些导电引线可以由薄金属层制成，(如果由金属制成)其与公机械支承连接器部分电绝缘。它们可定位在公机械支承连接器部分的相同表面(顶部或底部)上，定位在两个表面上或者一个引线在一个表面而另一个引线在相反的表面上。它们可沿着翼定位或定位在凹陷通道中。定位在这些导电引线的端部处的接触结构可以是扁平的片或弹簧类型的触点。定位在灯座内的相应电接触片会布局为与定位在公机械支承连接器部分上的接触结构相接合。

机械支承板可由具有厚度范围为0.3mm到5mm，优选地，0.4mm到0.8mm的钢或铝制成。通常，机械板在两翼之间的凹陷通道中的偏移量应在0.1mm到5mm范围内，优选地，0.4mm到3mm。凹陷通道的宽度与从模块延伸的金属部分的总宽度的比率应处于0.05到0.9的范围内，优选地，0.2到0.5。然而，如果必要，这些尺寸没有限制且可能更大或更小。虽然翼和/或凹陷通道的厚度通常与机械支承板的剩余部分相同，但是这并不是必需的且根据需要它们可以是不同的。

机械板的适配在灯座的母连接器中的公机械连接器部分具有允许将照明模块非永久地接合、锁定或锁闭至灯座的装置。灯座的母连接器部分具有与机械板的装置相接合的相应装置，以形成非永久地锁定。这样的接合、锁定或锁闭特征包括但不限于可变形的叉状物、销钉、柱销、弹簧、磁铁、臂、孔、槽口、凸起或凹陷。这些特征可以是任何适当的尺寸或深度并且所述特征的边缘可以是尖锐的或圆滑的。在公机械支承连接器部分和在灯座的母连接器中的非永久地接合、锁定或锁闭装置应相互协作地接合或一起相互作用，以把两个连接器保持在一起。把照明模块和灯座保持在一起的接合装置不是永久的，并且装置可以通过施加足够的压力而断开。换言之，当照明模块和灯座连接在一起时，彼此是可拆卸的(可以分开)。例如，在图12A中，灯座的母连接器20的顶部板25中的弹簧部26非永久地接合如12C所示的公机械支承部分3的翼5中的孔6。在相反的方向提供压力将会使弹簧部26从孔6中脱离，使得照明模块11和灯座20彼此分离。

机械板的接合、锁定或锁闭特征可定位在翼5上或在凹陷通道4中或两者都具有这些特征。如果金属板的接合特征在机械支承板1的表面上方延伸，则它们优选定位在翼上，使得它们不会与灯座的公电气延伸部(例如图12A中的24)产生干扰(其中，当完成连接时，公电气延伸部在凹陷通道内部适配到照明模块中)。这些特征可沿着滑入灯座的母部分的凹槽中的翼5的边缘分布，使得它们与侧部凹槽内的相应的封闭特征接合。可替代地，它们可以与滑入侧部凹槽中的翼的边缘彼此隔开，并且与定位在灯座的母连接器部分的顶表面或底表面上(或二者)的接合装置接合。

凹陷通道4内侧上的任何接合特征或封闭特征都不应在凹陷通道的表面上方延伸，如此它不会与灯座的滑动公电气延伸部24发生干扰。例如，公机械支承连接器部分3可具有在凹陷通道的前缘中的一个或多个槽口18，该槽口18与定位在灯座的公电气延伸部24下面和/或上方的相应的弹簧件、柱销、销钉或垂直的(垂直于顶部板和底部板)结构相接合。这种类型的槽口/柱销组合会减少或防止连接的横向运动或晃动，但不会防止照明模块的回撤。槽口/柱销特征还会提供正对准特征。例如，在图12A和12C中，参见图12A中在凹陷通道的前缘40中的槽口18，当照明模块11和灯座20相连接时，槽口18与垂直的柱销结构23相接合。

这些不同类型的非永久地锁定或锁闭特征可以以任意组合方式结合。例如，一个实施方式可以在翼中具有孔，同时在公机械支承连接器部分的前缘中具有槽口，以与灯座的母机械连接器中相应的弹簧和柱销相接合。

如果照明模块的控制电路是PCB(该PCB可能与照明面板一样厚或比照明面板更厚)，则它可以全部或部分地被定位在凹陷通道内或在凹陷通道的上方。PCB可包括用于直接连接在PCB上的电接触片。具体地，PCB的接触结构在厚度方向的表面应与连接两个翼截面(翼的平面)的中线平面的假想线(大致)对准。可替代地，具有驱动器电路的单个薄PCB可以在一个区域中具有接触结构并且在另一区域中与照明面板重叠，其中，该一个区域用于形成连接至灯座中的公电气延伸部的电连接；该另一区域具有用于与照明面板的非发光侧部上的接触片形成电连接的接触结构。这种实施方式在模块中使用单个的PCB，并且实现了没有焊接的低成本装配。

控制电路的电接触片表面的这种中心对准将允许沿相反方向进行连接：与翼平面上方的凹陷通道或与翼平面的下方的凹陷通道。在这些方向中任一方向上，电接触片的表面保持在相同的相对位置。同样地，在任意一个方向上，灯座的具有其自己的电接触结构的公电气延伸部均可以适配在凹陷通道内部并且沿着凹陷通道内滑动以与照明模块的电接触片接触。

对于控制电路是照明面板的一个集成部分并且被定位在与LED或OLED功能相同的衬底上的实施方式，控制电路应至少部分地定位在凹陷通道的上方并且应具有从控制电路(大致)延伸到连接两个翼的中线平面的假想线的电接触片。如上所述，这样将允许在相反的方向上连接金属板，同时仍然与灯座的公电气延伸部形成牢固的电连接。

照明模块内的控制电路需要与灯座的公电气延伸部形成非永久的电连接。在使用PCB作为控制电路的一些实施方式中，电接触片直接地定位在PCB的边缘上，电接触片对接到灯座的公电气延伸部上相应的电接触结构。在其他实施方式中，在PCB的顶表面和/或底表面上具有电接触片。在该实施方式中，当公延伸部分在PCB下方或上方滑动时，灯座的公电气延伸部的电接触结构与PCB接触结构相接触。在照明模块或公电气延伸部中的电接触片的设计或尺寸并不重要并且与设计有关。一些合适的电接触片的示例是接触式滑动的扁平结构，或弹簧状或柔性片，其挤压任一扁平的片或另一柔性片。

例如，图3示出具有沿一端定位的接触片19的合适的PCB的典型示例。当完成连接时，这些接触片将最终与定位在灯座的公电气延伸部上的电接触片接触。图4示出一种使用PCB上的测试点34把PCB附加至机械支承板的卡合方法，测试点34适配在狭缝中，并且压紧机械支承板中的可变形销。

扁平化照明模块至少部分地包括以下元件：照明面板、控制电路和电接触片，这些元件全部由机械支承板结构支承，机械支承板结构至少部分地封闭在壳体内。在没有壳体的情况下，这将被称为裸露的照明模块。这在图5A至图5B中示出，其中，裸露的照明模块7具有短机械支承板2，其在一侧上具有照明面板8，照明面板8由短机械板1(不完全可见)和重叠模塑的塑料延伸部10支承。在后侧部上，具有PCB 9。公机械连接器部分3从裸露的照明模块的一个薄边缘延伸。

裸露的照明模块可封闭在具有预留部(provision)或开口的壳体中，使得光可以从照明面板发出，这样的模块称为完整照明模块。壳体可由塑料或金属制成。它可具有装饰特征或附加的装饰。在发光区域的上方，可以有滤色镜或半透明的散射屏。虽然壳体可以是单个的完整单元，但是壳体可由诸如前盖板和后盖板的多个部件组成，这些部件围绕着模块的内部组件安装。例如，在图6B中，后盖12和前盖17一起形成壳体。壳体还可延伸经过公机械支承连接器部分的端部，只要它不干扰与灯座的连接即可。然而，在诸多实施方式中，期望公机械支承连接器部分不被壳体所覆盖。

如上所述，具有凹陷的U形通道的公机械支承连接器部分将从裸露的照明模块向外延伸(在诸多实施方式中，其也将延伸出完整照明模块的外部壳体的外部)，以用作连接至灯座的公机械支承连接。对于矩形的照明模块，公机械支承连接器部分可以被定位在短边缘或长边缘上。期望照明模块的每个边缘仅有一个公机械支承连接器部分。然而，在一些实施方式中，机械支承板可包括至少两个公机械支承部分。期望所述两个或多个公部分沿着单个边缘定位，以为非常宽的照明模块提供额外的稳定性。

也可能的是，照明模块系列可以使用如上所述的多个可拆卸电连接件连接在一起。例如，矩形的照明模块可在一个短侧部上具有公机械支承连接(以插入灯座中)，且在相反的短侧部上具有另一灯座连接件，以供另一照明模块利用其公机械支承连接器插入其中。

可替代地，使用不同的类型的电连接件或不同的类型的机械连接件的其他照明模块可以与具有上述可拆卸电连接件的照明模块串联连接。在照明模块不需要通过灯座的电连接件(例如，照明模块由内部电池或另一灯座连接件来供电)的实施方式中，灯座可仅为照明模块提供机械支承。

照明模块的公机械支承连接器部分的宽度与照明模块的总宽度的比率应在0.1到2的范围内，优选地为，0.25到1。确切地说，期望宽度应至少为25mm或更多。公机械支承连接的长度与照明模块的长度的比率应在0.02到0.5的范围内，优选地为，0.03到0.2。确切地说，期望长度应至少为10mm或更多。

然而，这些尺寸没有限制，并且如果必要，可更大或更小。

照明模块可以可选地包括除了照明面板、控制电路、机械支承板和壳体以外的其他部件。所述这些包括但不限于，内部的框架或其他支承结构、内部的永久性电连接件、电池或内部的电源、用于接收无线信号的感应回路、磁体、避免空的内部空间的空间填充结构和帮助固定内部结构的粘合物或各种类型的胶带。

由于LED面板，以及对于较小的程度的OLED面板，产生热和/或可易于形成局部过热点，因此照明模块包括有助于控制或消散热的特征是有利的。这些热管理特征可归因于诸如翅片、波纹表面、散热器等物理结构或归因于诸如使用具有高导热性的金属等材料的适当选择。例如，照明模块的机械支承板可包括专门用于热量控制的附加结构，或由具有足够的导热性的金属制成以消散由面板产生的热。同样地，模块的其他部件上的诸如壳体或盖板或内部保持框架的特征(如果存在)也可用于热管理功能。

完整照明模块11的一个实施方式在图6A中的分解视图中示出。设有实心后盖板12、照明面板13、内部模塑的内部保持框14、在一端处具有公机械支承连接器3的长金属机械支承板1、具有用于发光的开口的前盖板17、用作用于照明面板的控制电路的PCB 9、用于将照明面板附加至机械支承板1的粘合胶带15和用于使金属通道绝缘的绝缘胶带16，使得灯座(未示出)的公电气延伸部并不短。为了清楚起见，内部的电连接件未示出。图6B示出完整照明模块11的另一实施方式。在图6B中，由短机械支承板1与具有重叠模塑的塑料延伸部10一起提供支承。

图7A至图7E示出不同的完整照明模块在不同方向的示例。在每个视图中，需注意公机械支承连接器部分从模块的最薄边缘上的壳体向外延伸。此外，照明模块的设计可以使得模块厚度在任何地方都是一致的(如图7A至图7E所示)。将照明模块设计为在连接区域或包括控制电路的区域处较厚，而在模块的其他区域处较薄也是可能的。

在一些实施方式中，可以与弯曲的机械支承板一起使用弯曲的或柔性的照明面板。这样实现了薄的、坚硬的弯曲照明模块。例如，参见图8A至图8B。如果弯曲的机械板是坚硬的且刚性的，则即使照明面板是柔性的，弯曲模块35也将是坚硬且非柔性的。在该实施方式中，公机械支承连接器部分3示出为定位在模块的短宽度尺寸上。可替代地，柔性的照明面板可以与柔性的机械板和柔性的壳体一起使用以创建柔性照明模块37，如图8C至图8D中所示的那样。在这样的实施方式中，公机械支承连接器部分3仅会在公机械支承连接器部分的区域内向柔性机械板提供刚度。在该实施方式中，公机械支承连接器部分3示出为定位在模块的长的长度尺寸上。需注意，因为这些弯曲的模块的厚度小于长度或宽度，所以它们应被理解为本文中所限定的扁平化照明模块。

在本发明中还包括厚度小于其宽度或长度的照明模块，其包括至少一个照明面板、用于控制所述照明面板(或多个面板)的控制电路和连接至所述控制电路的电接触片，上述所有部件至少部分由机械支承板支承；所述机械支承板至少部分地封闭在具有预留部或开口的壳体中，使得光从照明面板中发射出来；其中，所述机械支承板包括至少一个公机械支承连接器部分，其中，所述公机械支承连接器部分沿与照明模块的厚度平面相同的平面从所述机械支承板向外延伸；所述公机械支承连接器部分没有被所述壳体覆盖；公机械支承连接器部分包括用于在公机械支承连接器部分被插入相应的接纳装置时非永久地锁定或锁闭的装置；公机械支承连接器部分包括沿着凹陷通道的侧部定位的两个翼。相应的接纳装置期望具有母机械连接器，照明模块的公机械支承连接器部分与该母机械连接器相接合，且母机械连接器包括用于非永久地锁定或锁闭该照明模块的公机械支承连接器部分的装置，以及用于在接纳装置和照明模块内的接触片之间形成电接触的装置。这样的装置包括从母机械连接器向外延伸的公电气延伸部。用于非永久地锁定或锁闭照明模块和接纳装置二者的装置与所述的用于电连接系统的照明模块或灯座部件的装置相同。如下面所述，灯座将是用于照明模块的一种合适的接纳装置。

期望上面所述的照明模块的公机械支承连接器部分的凹陷通道在其前缘具有一个或多个槽口。此外，也期望照明模块的电接触片是位于公机械支承连接器部分的凹陷通道上方，使得电接触片的表面与翼的平面对齐。

在电连接系统中，灯座将接纳公机械支承连接器。“灯座”是一般性描述，且应用于至少包括接纳和支承照明模块的公机械支承连接器部分的公机械连接器以及为照明模块供应电力和通信信号的公电气延伸部的任何结构。因此，如图12A中所示出的，灯座20包括灯座的最小结构。如图12B中所示的那样，灯座20还可结合在更大的结构中，整个结构可称为灯座50。

灯座的母连接器具有允许将灯座非永久地接合、锁定或锁闭至照明模块的公机械连接器部分的装置。公机械连接器部分具有用于接合灯座以形成非永久地锁定的相应装置。这样的接合、锁定或锁闭装置包括但不限于，诸如可变形的叉状物、销钉、柱销、弹簧、磁铁、臂、孔、槽口、凸起或凹陷的特征。这些特征可具有任何适当的尺寸或深度且所述特征的边缘可以是锋利的或圆滑的。接合、锁定或锁闭装置定位在灯座的母机械连接器部分中，而不在公电气延伸部上。用于在母机械连接器中进行非永久的锁定的装置的一个期望的示例是可变形的弹簧，所述弹簧与公机械支承连接器部分中相应的孔接合。另一期望的示例是在公电气延伸部的上方和/或下方的柱销，所述柱销与公机械支承连接器部分的前缘中的槽口接合。

沿着灯座的母机械连接器部分的两侧，分布有被配置为用于与公机械支承部分的翼相接合的两个凹槽、狭缝或通道。这两个凹槽沿着母机械连接器的侧部定位，使得在照明模块连接至灯座期间，照明模块金属板的公机械支承连接器部分的翼可以沿着两个凹槽滑动。这在灯座和照明模块之间提供了结实且稳健的机械连接。凹槽的顶表面、底表面和侧表面可形成为作为灯座的部分的一个实体件。可替代地，凹槽的顶表面、底表面和侧表面可由两个或多个单独的部件组装在一起而形成。凹槽还可由灯座的顶部和底部之间的空间形成而没有侧壁。

如前所述，灯座的母连接器部分具有相应的装置，该装置与公机械支承板连接器的装置协作地接合或一起相互作用，以非永久地将两个连接器保持在一起。这种接合、锁定或锁闭特征还可以是凹槽结构的一部分。例如，可能存在沿着凹槽的表面的特征，该特征与翼或翼中相应特征相互作用，以将公机械支承连接器部分非永久地锁定就位。例如，沿着翼边缘可分布有与凹槽通道的顶部或底部中的小凹陷相接合的的小凸起。另一示例可以是沿凹槽通道的顶部、底部或侧部的可变形的弹簧，当弹簧被插入时，对公机械支承连接器部分的翼施加压力。另一示例可以是与公机械支承连接器部分的翼相接合的磁体。在任何情况中，反向的压力会脱开这些接合特征。凹槽中的这些接合特征可与用于非永久地锁定或锁闭的其他装置一起使用。

翼滑入的凹槽的深度应处于0.3mm-7mm的范围内，优选地，0.5mm-3mm。翼的边缘穿入凹槽中的深度应至少为0.1mm，且优选地至少0.3mm。然而，这些尺寸没有限制，并且如果必要可更大或更小。

灯座的一个重要的特征是公电气延伸部。如上所述，该特征从灯座的母连接器部分向外延伸，以提供与照明模块内的控制电路的电接触。该公电气延伸部一般不具有有源电路。这减少了灯座的整体成本。通常，公电气延伸部将被连接至其灯座端部的电源上。用于灯座的电源并不重要，灯座可连接至领域中已知的适用于向照明模块供电的任何电源，包括但不限于电池电源、AC或DC电源，或高电压或低电压。灯座与电源之间的连接也并不重要，可采取领域中已知的任何形式，包括但不限于直接的导线连接、螺纹类型的插座或具有2或3个叉状物的插头式的插座。灯座可以任选地具有调节供给公电气延伸部的电压或电流的额外的控制电路(诸如变压器、PCB或传感器)。公电气延伸部具有嵌入在延伸部内或定位在表面上且在接触结构中终止的导电路径。公电气延伸部的接触片被定位和适当地选择，以与定位在或被连接至照明模块中的控制电路的电接触片相接触。在一些实施方式中，公电气延伸部的接触片是扁平的接触片，因为这将减少制造成本。其他实施方式可使用弹簧类型的接触片。接触片可以在公电气延伸部的顶部和底部两二者上形成，这能够使电连接系统具有可反转性。

公电气延伸部需要在高度、宽度和长度方面适合地匹配在公机械支承连接器部分的凹陷通道内。

通常，公电气延伸部的厚度应略微地比凹陷通道的深度小(至少0.001mm，优选地，至少0.05mm)，通常处于0.095mm到4.95mm的范围内，优选地，0.395mm到2.95mm。公电气延伸部的宽度应比凹陷通道的宽度小至少0.05mm。确切地说，期望的宽度应为24.95mm或更多。公电气延伸部的长度应等于或小于凹陷通道的长度。确切地说，长度应至少为10mm或更多。然而，这些尺寸没有限制，且如有必要可更大或更小。

公电气延伸部可以由任何合适的非导电材料制成。虽然该公电气延伸部应当足够坚硬以在不会变形到使适当的电连接断开的程度的情况下沿着公机械支承连接器部分的凹陷通道内滑动，但是并不一定需要提供连接系统的附加机械支承。它应是扁平的；即它的厚度应小于它的长度或宽度。虽然公电气延伸部的厚度并不重要，但是它需要具有适当的厚度以在控制电路及其接触结构的下面或上方滑动。

灯座可以被壳体覆盖。壳体可以由一个部件或多个部件构成，通常由多个部件制成，这些部件可以是可移除的(诸如可拆下的前盖和后盖)。壳体可以由金属或塑料制成。灯座还可被安装在诸如金属或塑料的合适的支承底座上。这种支承底座与灯座一起可以被壳体覆盖或成为壳体的一部分。对于一些实施方式，期望连接附近的灯座壳体与连接附近的照明模块的壳体具有相同的厚度和宽度。当相连接时，这就提供了具有美观的、光滑的和连续的外观连接。

在分离状态中，灯座的母连接件的公电气延伸部可延伸超过壳体。这就导致出现在分离状态下可能是带电的裸露的电气区域。由于电压较低(2级电接触)，所以这可能并不成问题。如果需要，可有合成一体的微型开关以在断开时关闭供给公电气延伸部的电力。可替代地，灯座的壳体可以延伸超过公电气延伸部的端部，以此防止其电触点发生物理接触。在这种情况中，照明模块壳体和灯座壳体的端部处的厚度可以共同调节，使得其中一个在另一个上滑动。这样当相连接时，可以形成没有可见缝隙的无缝效果。

图9示出了灯座的一个实施方式的分解视图。在该实施方式中，灯座20包括固定在一起的底板21、中间的弹簧板42和顶板25。弹簧板42位于公电气延伸部24的上方和顶板25的下方并且具有弹簧部26(当相连接时弹簧部26将与公机械支承连接器部分3中的孔6相接合)。当组装时，长指形弹簧部44将适配在凸出的保持臂46下方，并且成为灯座中母机械连接器的侧部凹槽22的顶表面。侧部凹槽22的底表面是底板21的上表面并且凹槽22的侧壁由底板21的厚侧壁(没有标出)形成。以这种方式，当相连接时，长弹簧臂44可以向公机械支承连接器部分3的翼5供给压力，以牢固地将其保持住，但是具有足够的柔性以允许不费力的插入。弯曲量被凸出的保持臂46限制，该凸出的保持臂46限制指形弹簧部44的行程。在顶板25和弹簧板42上具有柱销23(如图所示)，同样在底板21上具有相应的柱销23(不可见)。当相连接时，位于公电气延伸部24的两侧上的柱销23可以与在公机械支承连接器3中前缘40的槽口18相接合。以这种方式，照明模块11的公机械支承连接器部分3可以沿两个不同的、但是相反的方向(一个方向是凹陷通道4位于公电气延伸部24的上方，另一个方向是凹陷通道4位于公电气延伸部24的下方)插入。在任一方向，翼5被弹簧臂44以可拆卸的、非永久的方式牢固地保持在侧部凹槽22中并且槽口18与柱销23配合。另外，孔6中的弹簧部26在照明模块11和灯座20之间形成可拆卸、非永久的连接，其中，当施加足够的相反压力时，允许所述二者从彼此中分离成为单独的部件。

在一些实施方式中，期望将照明模块的插入限制在单个方向。这通过设计连接的灯座侧以防止照明模块的不正确插入来最佳实现，而不是改变模块的设计。以这种方式，相同的模块可以既用于可反转的灯座又可用于不可反转的灯座。这可以通过许多方式来实现，所述方式包括但不限于设计壳体使得公机械支承连接器部分不能装入灯座的一侧，或在灯座的母连接器的一侧内放置锁定结构使得公机械支承连接器部分不能被插入。

图10示出了不可反转的灯座子组件的分解视图。在图10中，单个方向的灯座组件27具有顶板28，顶板28具有实心延伸部29以阻挡公机械连接器3的前缘40插入在公电气延伸部24的顶侧上。然而，公机械支承连接3的凹陷通道4仍然可以在灯座子组件27的公电气延伸部24下方滑动。这约束了照明模块11以单个方向插入灯座27中。如图9所示，单向灯座子组件27可使用相同的公电气延伸部24、弹簧板42和底板21，以形成与可反转的灯座20中相似的三板结构，并且除了仅允许在一个方向的插入外，将以相同的方式起作用和操作。

对于可反转的灯座20和单向灯座27二者的实施方式，底板21均可被由直接定位于支承结构上的相似的结构(例如，保持臂46、柱销23、螺纹孔或铆钉孔等)代替。相比将具有底板21的灯座直接定位在支承结构上，去除单独的底板并由支承结构上的相同结构进行代替会允许更薄的连接。例如，灯座子组件27可以直接地附接至金属底座单元，该金属底座单元通过磨削以形成具有与如图9中所示的底板21中可见的所有相同的结构。可替代地，底座单元可以是塑料的，其中，在底板21中可见的相同的结构被模制到表面中。

图11A至图11B示出了合适的公电气延伸部的一个实施方式。公电气延伸部24在端部的两侧均具有电接触片30，其将安装到照明模块中。电接触片30通过电连接器31连接到灯座端部上的接触区域32，该接触区域将连接至电源。示出有可选的孔33，其允许柱销(例如，柱销结构23)通过公电气延伸部(和弹簧板42)从底板(即图9中21)延伸到顶板(即图9中25)。这加固了灯座并使公电气延伸部定位/稳固在灯座内。可替代地，所述孔可以由只在公电气延伸部一侧的圆形(尽管其他形状也是可能的)凹陷替换，以用作弹簧板42的一部分的制动件，以帮助定位/稳固弹簧板42和公电气延伸部。

图12A示出了照明模块和灯座在连接之前的定位。完整的照明模块11的一个边缘具有裸露的公机械支承连接器部分3，其在凹陷通道4的任一侧上具有翼5，在翼上具有孔6，同时在前缘上具有槽口18。在该实施方式中，灯座20在底板21之间具有公电气延伸部24，凸出的柱销结构23与机械支承连接器的槽口18接合，直接模制作为底板21的一部分的侧部凹槽22接纳机械支承连接器的翼5。还示出了具有弹簧部26的顶板25，弹簧部26用于接合照明模块11的翼中的孔6。在这个灯座实施方式中，不存在如图9和10所示的单独的弹簧层42。图12B示出了当进行连接时，随着翼5滑入凹槽22并沿着凹槽22滑动，照明模块11的公机械支承连接器部分3的凹陷通道4会在公电气延伸部24下面滑动。如图12B中所示，当连接时，槽口18将接合灯座底板的柱销结构23，同时灯座中的弹簧部26在进行连接时掉入翼5的孔6中以进行固定连接。沿倒退方向的足够的力将使弹簧部26从孔6脱开，同时允许照明模块11从灯座20拆除。由于图中未示出，为了清楚起见，当如图12C所示完全地连接时，在公电气延伸部上的电接触片30将与照明模块11内的电接触片(例如，图3中的19和图6A中的9)进行电接触。

图13A至图13C示出了完整的电连接系统的俯视图、侧视图及仰视图，其中，扁平化照明模块11和灯座20是连接的。需注意，公电气延伸部的电接触片位于照明模块内。为了清楚起见，灯座的支承和电连接件没有示出。图14示出灯座20在发光设备的底座单元中的安装以及照明模块11在插入灯座之前是如何定向的。发光设备的背板可以覆盖灯座，使得电连接系统的公机械支承连接器部分和灯座都不可见。

照明模块还可包括如上所述的灯座。灯座可在与公机械支承连接器部分相同的平面内具有母机械连接器的开口和公电气延伸部，并且灯座可沿与公机械支承连接器部分不同的最薄边缘，优选相反的最薄边缘。具体地，第一扁平化照明模块可额外包括至少一个灯座；灯座包括母机械连接器，第二扁平化照明模块的公机械支承连接器部分接合于母机械连接器中，母机械连接器包括用于非永久地锁定或锁闭第二扁平化照明模块的公机械支承连接器部分的装置以及包括公电气延伸部，当第二扁平化照明模块和第一照明模块的灯座连接时，公电气延伸部与第二照明模块中的电接触片相接合以向第二扁平化照明模块的控制电路供给电力或通信信号或者供给二者。以这种方式，连接的照明模块系列可以由一个底座灯座处支承和供电。例如，参见图24。

本发明中还包括这样一种灯座，所述灯座包括具有两个凹槽的母机械连接器、非永久地锁定或锁闭至相应的公连接器的装置以及从母机械连接器延伸到外部的公电气延伸部。母机械连接器可额外包括位于灯座的公电气延伸部下面和/或上方的弹簧件、柱销、销钉或者竖直结构。期望相应的公连接器具有与母机械连接器中的两个凹槽相接合的翼，并且包括非永久地锁定或锁闭至灯座的母机械连接器的装置，以及具有接纳灯座的公电气延伸部的能力。用于灯座和公连接器二者的非永久地锁定或锁闭装置都与上述用于电连接系统的照明模块或者灯座部件的装置相同。如上所述的照明模块的公机械支承连接器部分可以是一种类型的用于灯座的合适的公连接器。

完整的扁平化可拆卸电连接系统(具有照明模块的灯座)可以是功能照明设备(也称为发光设备、灯或者照明固定件)的一部分；例如，书桌、餐桌或地板灯、壁灯、枝形吊灯。包括照明面板的照明模块是发光设备的光源。利用本发明的扁平可拆卸电连接的发光设备的一些示例可以参见图15至图31。图15至图17、图19至图20、图22示出一些典型的书桌灯设计。图18和图21示出一些典型的壁灯设计。图23至图24示出一些悬挂式枝形吊灯或者天花板照明设计。在这些示例中，电连接系统的灯座侧支承照明模块，照明模块除了灯座以外没有支承。

在一些实施方式中，当灯座与照明模块连接时并且照明模块由其他装置支承时，电连接系统的灯座侧不向照明模块提供任何固定支承。该装置可以是不同于灯座发光设备的一部分，或与灯座不相关的一些其他类型支承结构，诸如独立的夹子。

图28中示出用于连接的照明模块的一种类型的支承装置，其为发光设备的不同于灯座的一部分。在该示例中，发光设备具有一个保持夹类型的结构，连接的多个照明模块/灯座可以安装在所述结构里面。灯座(未示出)松散地隐蔽在固定件壳体的一部分的后面，不提供任何支承功能。如按顺序所示，照明模块可以被连接至隐藏的灯座，之后通过调节它的位置将其安装在发光设备的保持部分中。用于电连接系统的照明模块侧的其他类型的支承装置的一些其他示例是夹子或者套筒。图29至图30示出了一个实施方式，其中，连接的照明模块/灯座通过独立的弹簧夹式安装而被支承在照明模块侧部上。图31A-31B示出了一个实施方式，其中，连接的照明模块/灯座安装在通过夹子保持的独立的透明套筒内。

扁平化可拆卸电连接系统还可作为非装饰性照明设备或者发光设备的一部分；例如，汽车的尾灯，其中，灯座固定在永久性装置中。在这种类型的实施方式中，电连接系统通常不可见。

通常，照明模块将会定位在灯座的末端，并仅通过与灯座的连接而附接。每个灯座可有多于一个的末端安装的照明模块(例如，参见图24)。

在发光设备的一些实施方式中，电连接系统的灯座部分将会附接至用于锚固发光设备的底座单元(其可以是独立式的或者附接至对象的)。在发光设备的其他实施方式中，电连接系统的灯座部分附接在一个或多个延伸臂的末端，因此当连接至照明模块时，光在延伸臂的末端提供。例如，参见图16至图20。这些延伸臂可以是柔性的(例如，参见图22)或者刚性的，弯曲的或者直的。通常，延伸臂会是中空的并且包括低电压电线，以向可拆卸连接的灯座部分的公电气延伸部提供动力。延伸臂的截面可以是圆形、椭圆形、正方形或者矩形或者其他形状。底座单元可任选地包括诸如用以减缓较高电压的变压器、电源、开关或调光器的电力供应或调节特征。发光设备的每个臂可具有多于一个的末端安装的照明模块(例如，参见图16或图20)，或者可有多个臂，每个臂具有其自己的末端安装的照明模块(例如，参见图22或图24)电连接系统。

在一些实施方式中，延伸臂可包括一个或多个可移动的或可调节的关节。这些关节可允在臂末端处的照明模块的不同的可调节位置。例如，参见图16至图20。出于制造的目的，相比于在连接的照明模块侧上，优选在连接的灯座侧上具有可调节的连接。可调节的关节可沿任何方向移动，例如，球关节那样；或者限制在单个平面的运动，例如，铰接关节那样。可调节的关节可允许无限多个位置，并且使用机械特征(例如，蝶形螺母)来将关节锁定在一个位置。可替换地，可调节的关节可具有有限数量的可能位置(例如，具有棘轮或者止动机构的铰接关节)。该实施方式可以可选地具有将关节锁定在期望位置的特征。然而，在其他实施方式中，可调节的关节也可位于可拆卸电连接的照明模块侧上。

在以上描述中，对形成本文的一部分的附图进行了参考，并且在附图中通过说明可实施的具体实施方式的方式示出。详细描述这些实施方式是为了使本领域技术人员能够实施本发明，并且应理解，可以利用其他实施方式，并可以在不脱离本发明的范围的情况下进行结构上的、逻辑上的和电气上的变化。因此，任何示例性实施方式的描述并不具有限制意义。尽管出于说明的目的对本发明进行了描述，但应理解，这种细节仅仅是为了使本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出改变的目的。

部件列表

1 机械支承板

2 面板支承部分

3 公机械支承连接器部分

4 凹陷通道

5 翼

6 用于接合灯座以形成扁平非永久连接的孔

40 公机械支承部分的前缘

7 裸露的照明模块(没有壳体)

8 照明面板

9 PCB

10 重叠模塑的塑料延伸部

11 完整的扁平化照明模块

12 实心后盖板

13 照明面板

14 内部保持框

15 用于重叠模塑装配的粘合胶带

16 绝缘胶带

17 用于发光的前盖板开口

18 前缘槽口

19 用于连接的一端上的接触片

20 灯座

21 灯座的母机械连接器的底板

22 灯座的母机械连接器中的凹槽

23 柱销结构(当连接时与槽口18接合)

24 公电气延伸部

24a、b 公电气延伸部(接触片未示出)

25 灯座的母机械连接器的顶板

26 可变形的弹簧(在图1和图2中适配在孔6中)

27 单向灯座

28 单向灯座的底板

29 单向灯座的底板中的实心延伸部

30 公电气延伸部中的电接触片

31 电连接器

32 电连接器的接触片区域

34 适配在狭缝中的PCB上的测试点(图3和图4)

35 弯曲的照明模块

36 支承板中的狭缝(图4)

37 柔性照明模块

40 公机械支承连接器部分的前缘

42 弹簧板

44 长指形弹簧(凹槽的顶表面)

46 用于长指形弹簧的凸出的保持臂

50 灯座

60 过渡区域

Claims (21)

1.用于照明模块和灯座之间的扁平化可拆卸电连接系统,包括：

照明模块，所述照明模块的厚度小于所述照明模块的宽度或长度，所述照明模块包括照明面板、用于控制所述照明面板的控制电路以及连接至所述控制电路的电接触片，所述照明面板、所述控制电路和所述电接触片中的全部至少部分由机械支承板支承，所述机械支承板至少部分地封闭在具有预留部或开口的壳体中使得光能够从所述照明面板中发射出，其中，所述机械支承板包括沿着与所述照明模块的厚度相同的平面从所述机械支承板延伸到外部的公机械支承连接器部分，所述公机械支承连接器部分包括用于将所述照明模块非永久地锁定或锁闭至所述灯座的装置；以及

灯座，包括母机械连接器，所述照明模块的公机械支承连接器部分接合到所述母机械连接器中，所述母机械连接器包括用于非永久地锁定或锁闭所述照明模块的公机械支承连接器部分的装置以及包括公电气延伸部，所述公电气延伸部从所述母机械连接器延伸到外部，且当所述照明模块和所述灯座连接时，所述公电气延伸部与所述照明模块中的电接触片相接合以向所述控制电路供给电力或通信信号或者供给所述电力和所述通信信号二者。

2.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述公机械支承连接器部分没有被所述壳体覆盖。

3.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述照明模块的公机械支承连接器部分包括沿着凹陷通道的侧部定位的两个翼，所述母机械连接器包括配置为与所述公机械支承连接器部分的翼相接合的两个凹槽，其中，当所述照明模块与所述灯座连接时：

所述公机械支承连接器部分的两个翼与所述母机械连接器的两个相应的凹槽相接合；以及

所述灯座的公电气延伸部沿着所述公机械支承连接器部分的凹陷通道适配以与所述照明模块的电接触片相接触。

4.根据权利要求3所述的电连接系统，其中，所述公机械支承连接器部分的凹陷通道在前缘中包括一个或多个槽口，所述槽口与定位在所述灯座的公电气延伸部下方和/或上方的相应的弹簧件、柱销、销钉或竖直结构相接合。

5.根据权利要求3所述的电连接系统，其中，所述照明模块的电接触片位于所述公机械支承连接器部分的凹陷通道的上方，使得所述电接触片的表面与所述翼的平面对齐。

6.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述照明面板为LED或者OLED。

7.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述照明模块的公机械支承连接器部分沿两个不同方向适配在所述灯座中。

8.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述照明模块的公机械支承连接器部分在单个方向上适配在所述灯座中。

9.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述机械支承板大于所述照明面板，使得整个所述照明面板被支承。

10.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述机械支承板小于所述照明面板，使得所述照明面板仅被部分支承。

11.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述照明模块的控制电路为PCB。

12.根据权利要求1所述的电连接系统，其中，所述照明模块包括多个照明面板。

13.照明模块，所述照明模块的厚度小于所述照明模块的宽度或长度，所述照明模块包括至少一个照明面板、用于控制所述照明面板的控制电路以及连接到所述控制电路的电接触片，所述照明面板、所述控制电路和所述电接触片中的全部至少部分由机械支承板支承，所述机械支承板至少部分地被封闭在具有预留部或开口的壳体中使得光能从所述照明面板中发射出，其中，所述机械支承板包括至少一个公机械支承连接器部分，其中：

所述公机械支承连接器部分在与所述照明模块的厚度相同的平面中从所述机械支承板延伸到外部；

所述公机械支承连接器部分没有被所述壳体覆盖；

所述公机械支承连接器部分包括用于在所述公机械支承连接器部分插入到相应接纳装置中时进行非永久地锁定或锁闭的装置；以及

所述公机械支承连接器部分包括沿着凹陷通道的侧部定位的两个翼。

14.根据权利要求13所述的照明模块，其中，所述公机械支承连接器部分的凹陷通道在前缘中具有一个或多个槽口。

15.根据权利要求13所述的照明模块，其中，第一扁平化照明模块还包括至少一个灯座，所述灯座包括母机械连接器，第二扁平化照明模块的公机械支承连接器部分接合到所述母机械连接器中，且所述母机械连接器包括用于非永久地锁定或锁闭所述第二扁平化照明模块的公机械支承连接器部分的装置以及包括公电气延伸部，当所述第二扁平化照明模块与所述第一照明模块的灯座连接时，所述公电气延伸部与所述第二照明模块中的电接触片接合以向所述第二扁平化照明模块的控制电路供给电力或通信信号或者供应所述电力和所述通信信号二者。

16.根据权利要求13所述的照明模块，其中，所述机械支承板包括至少两个单独的公机械支承连接器部分。

17.灯座，包括：

母机械连接器，具有两个凹槽；

用于非永久地锁定或锁闭至相应的公连接器的装置；以及

公电气延伸部，从所述母机械连接器延伸到外部。

18.根据权利要求17所述的灯座，其中，所述母机械连接器还具有定位在所述灯座的公电气延伸部的下方和/或上方的弹簧件、柱销、销钉或竖直结构。

19.发光设备，包括扁平化可拆卸电连接系统，其中，所述扁平化可拆卸电连接系统包括：

照明模块，所述照明模块的厚度小于所述照明模块的宽度或长度，所述照明模块包括照明面板、用于控制所述照明面板的控制电路以及连接到所述控制电路的电接触片，所述照明面板、所述控制电路和所述电接触片中的全部至少部分由机械支承板支承，所述机械支承板至少部分地封闭在具有预留部或开口的壳体中使得光能从所述照明面板发射出，其中，所述机械支承板包括沿与照明模块的厚度相同的平面从所述机械支承板延伸到外部的公机械支承连接器部分，所述公机械支承连接器部分包括用于将所述照明模块非永久地锁定或锁闭至所述灯座的装置；以及

灯座，包括母机械连接器，所述照明模块的公机械支承连接器部分接合到所述母机械连接器中，且所述母机械连接器包括用于非永久地锁定或锁闭所述照明模块的公机械支承连接器部分的装置以及包括公电气延伸部，所述公电气延伸部从所述母机械连接器延伸到外部，且当所述照明模块和所述灯座连接时，所述公电气延伸部与所述照明模块中的电接触片相接合以向所述控制电路供给电力或通信信号或者所述电力和所述通信信号二者；其中：

所述照明模块为光源。

20.根据权利要求19所述的发光设备，其中，所述发光设备具有底座单元，所述底座单元独立于物体或附接至物体并且所述底座单元将所述发光设备和一个或多个延伸臂锚固，其中，所述一个或多个延伸臂中的至少一个终止于所述扁平化可拆卸电连接系统的灯座处。

21.根据权利要求20所述的发光设备，其中，所述延伸臂可包括一个或多个可移动的或可调节的关节。