CN108665824A - 发光二极管组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于标牌的光源组件。该光源组件包括设置在衬底上的多个发光二极管集合。该光源组件包括配置成固定所述衬底的一对托架。此外，一对托架中的至少一个托架包括一组透镜，其中每个透镜与一组发光二极管中的一个发光二极管重叠，并且衬底垂直的安装于标牌的背衬表面。

Description

发光二极管组件
技术领域
本公开涉及发光二极管。更确切地说，本公开涉及发光二极管组件。
背景技术
发光二极管(LED)使用广泛。随着制造技术的最新进展，LED现在具备了成本效益，它们被应用于不常使用LED的各种产品中。例如，通常使用白炽灯的户外灯具。扩大LED使用的另一类产品是通常使用霓虹灯的标牌。
在后一种应用下，组装LED的过程中存在若干问题。例如，一个问题是通过将离散LED块沿表面放置而取得的亮度天然存在不均匀性。此外，连接大量LED所需的布线可能较为繁琐，会增加标牌及其组装的成本。
发明内容
本公开中所述的实施例有助于解决或减轻上述问题以及所属领域已知的其他问题。利用本公开中所述的实施例，可以生产和安装提供均匀分布亮度的标牌。此外，所述实施例可以显著降低成本，因为在一些实施例中，通过使用柔性条带印刷电路板(flexiblestrip printed circuit board)安装LED并向其输送电力，避免了繁琐的LED布线。
一个实施例提供了一种用于标牌的光源组件。所述光源组件包括设置在衬底上的多个发光二极管。所述光源组件进一步包括配置成固定所述衬底的一对托架。此外，所述一对托架中的至少一个托架包括一组透镜，其中每个透镜与所述多个发光二极管中的一个发光二极管重叠，并且所述衬底垂直的安装于所述标牌的背衬表面。
另一个实施例提供了一种用于标牌的光源组件。所述光源组件包括一对托架，所述一对托架对衬底进行固定，所述衬底上安装有一组发光二极管。所述一对托架中的至少一个托架包括透镜，所述透镜配置成将来自所述发光二极管集合中的一个发光二极管的光重定向成朝向垂直的设置于所述一对托架的所述标牌的扩射表面。
另一个实施例提供了一种用于将一组发光二极管组装在标牌中的方法。所述方法包括将一组发光二极管安装在衬底上。所述方法进一步包括使用一组托架固定所述衬底，以使所述衬底垂直于所述标牌的背衬表面。此外，所述一组托架中的至少一个托架包括透镜，所述透镜配置成将来自所述一组发光二极管中的至少一个发光二极管的光重定向成指向垂直的设置于所述衬底的所述标牌的扩射表面。
下文参照附图描述各种实施例的其他特征、操作模式、优势和其他方面。应注意，本公开不限于本说明书中所述的具体实施例。这些实施例仅用于说明目的。基于所提供的教示，相关领域的技术人员可显而易见地了解所公开实施例的其他实施例或修改。
附图说明
说明性实施例可以采用各种部件和部件布置的形式。附图中示出了说明性实施例，其中在各附图中，相同参考数字可以指示各个附图中的对应或类似部分。附图仅用于说明实施例的目的，而不应解释成限制本公开。鉴于下文对附图的实现性描述，相关领域的普通技术人员应显而易见地了解本发明的新颖性方面。
图1A示出了根据本说明书中所述的若干方面的光源组件。
图1B示出了根据本说明书中所述的若干方面的光源组件的局部视图。
图2A示出了根据本说明书中所述的若干方面的光源组件的侧视图。
图2B示出了根据本说明书中所述的若干方面的光源组件的另一侧视图。
图3示出了根据本说明书中所述的一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
尽管本说明书中针对特定应用描述了说明性实施例，但应理解，本公开不限于此。所属领域中的技术人员以及接触本说明书中所提供教示的技术人员将认识到在本公开范围内的其他应用、修改和实施例，以及本公开具有显著效用的其他领域。
本说明书中所述的示例性实施例可以用于形成用于标牌应用的光源。例如，一些实施例使用垂直于所述标牌背衬的LED带(LED strip)。此外，一些实施例具有用于将LED带安装在适当位置的夹具，但是它还包括透镜，所述透镜将来自侧面的光重定向成指向所述标牌的照明面，即，沿与LED带正交的方向。
图1A示出了根据一个实施例的光源组件100。光源组件100包括衬底102，所述衬底可以是双面柔性条带印刷电路板(PCB)，所述双面柔性条带印刷电路板配置成安装LED。例如，LED组合104可以以预定的间距安装在衬底102上。尽管仅示出了一排LED，但是所属领域中的技术人员了解，衬底102上可以安装更多排LED 104，而不会偏离本公开的范围。
衬底102可以使用一组托架106固定，以便随后将衬底102(已经与托架106组装在一起)安装到壁上，以形成基于LED的标牌。每个托架106或至少一个托架106可以包括与LED104重叠的透镜108。透镜108可以由透明塑料件制成，该透明塑料件具有可提供特定透镜效果的曲率半径，如下文将参照图2B更详细所述。
透镜108可以由聚合物制成。例如，透镜108可以由聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或硅酮中的任一者制成。通常，整个托架106(不只是透镜108)可以由上述材料中的任一种材料制成。此外，衬底102通常可以是PCB并且不限于柔性条带。例如但不限于，衬底102可以是柔性印刷线路板(FPCB)、环氧玻璃布层压板(FR4)、单面玻纤板(CEM1)或金属基印刷电路板(MCPBC)。
位于衬底102正面上的托架106可以固定到衬底102，并且经由至少一个孔110固定到衬底102背面的另一个托架106，其中所述孔可以是螺纹孔，从而可以使用螺钉等将所述零件固定在一起。或者，孔110可用于使用紧固件将托架106和衬底102紧固在一起。衬底102可以进一步包括额外的孔112，所述额外的孔设置在衬底102的外围上，以便于进一步将光源组件100固定在表面上，例如壁的表面上。在又一些其他实施例中，托架106可以搭扣到所述衬底102上，从而提供用于将托架106固定到衬底102上的简易机构。
图1B示出了光源组件100的另一实施例，其中透镜108用于覆盖另外两个LED。因此在光源组件100中，可以使用较少托架106来为多个LED 104提供预期的透镜效果。尽管图1A中一般性地图示成每个单个托架106用于仅两个LED 104，但是其他实施例可以包括单个托架106用于两个以上的LED 104。当使用光源组件100的标牌较小或较浅时，所述实施例是有利的；确切地说，除了允许更多光指向侧面之外，该布置可以降低组件的成本。
图2A示出了光源组件100的侧视图200。如上所述，衬底102可以包括设置在其两侧上的LED 104，并且两个托架106可以用于经由插入孔110中的一组螺钉202来固持和固定衬底102。在一些实施例中，除了衬底102之外，所述托架集合106还可以是柔性的。在其他实施例中，托架106和衬底102可以是刚性件。
在又一其他实施例中，多个LED 104可以安装在衬底102的单一面上，在所述情况下，托架106仅设置在衬底102的安装有多个LED 104的一面上。这些替代实施例在降低成本方面可能是有利的，而且在密度以及/或者与包括光源组件100的标牌的扩射表面之间的距离是关键因素时也是有利的。
图2B示出了当光源组件100安装在背衬表面103上和漫射表面105下方以形成例如标牌时的侧视图201。如图2B所示，多个LED 104沿与其发光表面大体正交的方向发光，即指向页面的左侧和右侧，如光线109a所示。在光源组件100中，由于每个托架106包括透镜108，因此可以将光线109a重定向成指向所述扩射表面105，如光线109b所示。在一个实施方案中，所述组件中任何一个托架106的透镜108都可以是折射透镜。在其他实施方案中，透镜108可以是全内反射(TIR)透镜，或者可以是反射器。此外，改变透镜108的形状可以获得不同光束型式，因此，本公开不将透镜108的形状限于附图中所示的形状。
所述实施例提供了一种布置，其中一个或多个托架106和衬底102垂直的设置于背衬表面103。这样，根据一个或多个托架106的透镜108的性质，安装到衬底102的LED 104所发射的光可以重定向成指向扩射表面105，所述扩射表面也垂直的设置于衬底102和一个或多个托架106。在一些实施例中，透镜108可以将LED 104所发射的光的60％以上重定向成指向扩射表面105。
上文已经阐述了若干示例性实施例的结构性描述，现在将参照图3描述与这些实施例一致的组装方法300。所述方法300可以在步骤302处开始，可以包括将LED 104安装在衬底102上。例如，这可以通过焊接工艺来实现。所述方法300进一步包括通过将各部分紧固或拧紧在一起而将衬底102与托架106固定在一起，如图2A所示。所述方法随后可以在步骤308处结束。
大体上，一种实施例可以是一种光源组件，所述光源组件包括设置在柔性衬底上的多个发光二极管。所述光源组件可以包括一对托架，所述一对托架配置成固定所述柔性衬底，其中所述一对托架中的至少一个托架包括一组透镜，其中每个透镜与所述多个发光二极管中的一个发光二极管重叠。
所述柔性衬底可以是印刷电路板。此外，所述一对托架中的每个托架可以包括至少一个孔，所述至少一个孔配置成用于容纳或插入螺钉或紧固件，以将所述一对托架夹在一起。当以此方式安装在一起时，所述托架形成“T”形夹具。
所述托架中的一个托架(或这两个托架)可以包括由透明塑料制成的部分，其中所述部分配置(即成形)成将来自发光二极管的光定向成在与所述柔性衬底大体正交的方向上。在两个托架均包括透镜的情况下，可以安装两个柔性衬底，每个柔性衬底背靠背地设置，以使所述标牌的两面上均可以存在一组发光二极管。
另一个实施例可以是一种光源组件，所述光源组件包括一对托架，所述一对托架对衬底进行固定，所述衬底上安装有一组发光二极管，其中所述一对托架中的至少一个托架包括透镜，所述透镜配置成重定向来自所述一组发光二极管中的一个发光二极管的光。
所述衬底可以是柔性衬底，例如柔性印刷电路板。与前一个实施例相同，所述托架中的一个或这两个托架可以包括由透明塑料件制成的透镜。此外，所述托架中的每一个托架可以具有至少一个孔，所述至少一个整体用于容纳或装配螺钉或紧固件，以将所述托架固持在一起。
此外，大体上，基于本说明书中所述的教示，另一实施例可以是一种用于组装一组发光二极管以形成上述光源组件的方法。所述方法可以包括将所述一组发光二极管安装在衬底上并且使用一组托架来固定所述衬底。所述一组托架中的至少一个托架可以包括透镜，所述透镜配置成重定向来自所述发光二极管集合中的至少一个发光二极管的光。此外，所述托架集合中的每个托架可以由柔性材料制成，以使所述整个光源组件是柔性的。
相关领域中的技术人员将认识到，可以在不脱离本发明范围和精神的情况下配置上述实施例的各种改变和修改。因此，应了解，在随附权利要求书的范围内，可以以本说明书中所述内容以外的方式来实践本发明。

Claims (10)

1.一种用于标牌中的光源组件，所述光源组件包括：
多个发光二极管，所述多个发光二极管设置在衬底上；以及
一对托架，配置成固定所述衬底，
其中所述一对托架中的至少一个托架包括一组透镜，其中每个透镜与所述多个发光二极管中的一个发光二极管重叠，并且
其中所述衬底垂直的安装于所述标牌的背衬表面。
2.根据权利要求1所述的光源组件，其中所述衬底是印刷电路板。
3.根据权利要求1所述的光源组件，其中所述一对托架中的每个托架包括至少一个孔，所述至少一个孔配置成容纳螺钉和紧固件中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的光源组件，其中所述一对托架形成“T”形夹具。
5.根据权利要求1所述的光源组件，其中所述一对托架中的至少一个托架包括由透明塑料制成的部分，所述由透明塑料制成的部分配置成将来自所述多个发光二极管中的一个发光二极管的光重定向成指向与所述背衬表面正交的方向。
6.一种用于标牌的光源组件，所述光源组件包括：
一对托架，所述一对托架对衬底进行固定，所述衬底上安装有一组发光二极管，
其中所述一对托架中的至少一个托架包括透镜，所述透镜配置成将来自所述一组发光二极管中的一个发光二极管的光重定向成朝向垂直的设置于所述一对托架的所述标牌的扩射表面。
7.根据权利要求6所述的光源组件，其中所述衬底是柔性衬底。
8.根据权利要求6所述的光源组件，其中所述透镜由透明塑料件制成。
9.一种用于将一组发光二极管组装在标牌中的方法，所述方法包括：
将所述一组发光二极管安装在衬底上；
使用一组托架固定所述衬底，以使所述衬底垂直于所述标牌的背衬表面，
其中所述一组托架中的至少一个托架包括透镜，所述透镜配置成将来自所述一组发光二极管中的至少一个发光二极管的光重定向成指向垂直的设置于所述衬底的所述标牌的扩射表面。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述一组托架中的每个托架由柔性材料制成。
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