CN109076693A - 柔性固态照明带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柔性固态照明带(10)，包括：细长电路板(12)，具有纵向轴(14)，其中关于与细长电路板的纵向轴平行的折叠线(22、26、30、34)，细长电路板弯曲成区段(18)，使得沿着纵向轴的相继区段分开至少45度(优选地(近似)90度)取向；以及至少一个固态光源(44)，被安装在细长电路板上。

Description

柔性固态照明带
技术领域
本发明涉及诸如柔性发光二极管(LED)带的柔性固态照明带。
背景技术
目前的LED带可以在一个方向上容易弯曲，例如参见US 2011/0228536(Im等)的图1和图2中的逐步弯曲灯单元。然而，在不冒着破坏铜轨道的风险的情况下，垂直于该方向的方向不能弯曲带。因此，只要带必须仅在一个方向上弯曲，那么安装带就会顺利进行。
在US 2015/0354797中，公开了用于照明设备的柔性电路板。柔性电路板包括用于LED的多个安装区段以及用于互相连接相邻安装区段的连接区段，从而形成纵向照明设备。连接区段相对于安装区段沿着纵向方向形成预定角度。
发明内容
本发明的目标是提供改进的柔性固态照明带。本发明的特别的目标是提供允许在至少两个(正交的)方向上弯曲的柔性固态照明带，而不影响其性能。
根据本发明的一个方面，这些和其它目标是通过柔性固态照明带来实现的，该柔性固态照明带包括：细长电路板，具有纵向轴，其中关于与细长电路板的纵向轴平行的折叠线，细长电路板弯曲成区段，使得沿着纵向轴的相继区段分开至少45度取向；以及被安装在细长电路板上的至少一个固态光源。
相继区段可以例如分开90度或近似90度取向。即，如在纵向方向上看，与剩余区段相比，每隔一个区段都关于纵向轴“转动”(近似)90度。例如，区段可以交替地是水平的和垂直的。术语“近似”、“基本上”和本文中使用的类似的术语可以被解释为意味着所指代的角度可以是±0-10度或±0-5度。
由于关于与板的纵向轴平行的折叠线，细长电路板弯曲成区段，使得纵向相继区段分开至少45度(优选地(近似)90度)取向，因此带在两个方向上是柔性的。这反过来使得带在各种应用中更容易安装。
细长电路板的区段可以包括第一区段和第二区段，其中在第一区段和第二区段在细长电路板的纵向轴的方向上彼此交叠的区域中，细长电路板关于上述折叠线的第一折叠线弯曲，使得第一区段垂直于或者基本上垂直于第二区段。
细长电路板的区段可以进一步包括第三区段，第三区段与第二区段在细长电路板的纵向轴的方向齐平，其中细长电路板进一步关于上述折叠线的第二折叠线被弯曲180度或者近似180度，第二折叠线连接上述第二区段和上述第三区段，使得第二区段平行于或者基本上平行于第三区段，并且其中细长电路板的区段进一步包括第四区段，第四区段与第一区段在细长电路板的纵向轴的方向齐平，其中在第三区段和第四区段在细长电路板的纵向轴的方向上彼此交叠的区域中，细长电路板关于上述折叠线的第三折叠线弯曲，使得第三区段垂直于或者基本上垂直于第四区段，并且使得第一区段与第四区段共面或者基本上共面。
细长电路板的区段可以进一步包括另一第一区段，另一第一区段沿着细长电路板的纵向轴被连续地布置在第一区段和第二区段之后，其中在第二区段和另一第一区段在细长电路板的纵向轴的方向上彼此交叠的区域中，细长电路板关于上述折叠线的第四折叠线弯曲，使得第二区段垂直于或者基本上垂直于另一第一区段，并且使得第一区段与另一第一区段共面或者基本上共面。
另一第一区段可以跟随有另一第二区段等。类似地，另一第二区段可以与另一第三区段连接，另一第三区段反过来被连接到另一第四区段(另一第四区段被连接到前述第三区段)等。为此目的，应当理解，本带可以包括具有第一区段到第四区段的长链。备选地，本带可以包括仅具有第一区段和第二区段的长链。从制造的角度看，后者可以是有益的。
第二区段可以在第一折叠线和第四折叠线之间具有自由边缘。其它区段可以具有类似的自由边缘。
相继区段可以各具有中间、非交叠区域。
细长电路板的上述区段中的至少一些区段可以各具有等腰梯形的形状。从制造角度和对于当前运输，等腰梯形的形状可以是有益的。备选地，每个区段例如可以是矩形的。
细长电路板的上述区段中的每个区段至少在柔性固态照明带没有弯折时可以是平的。
细长电路板可以包括导电金属轨道。
至少一个固态光源可以包括被定位在细长电路板的区段中的至少一些区段上的至少一个固态光源。通过该方式，带可以用于在数个不同方向上发射光。
至少一个固态光源可以被定位为从细长电路板的区段的纵向中线偏移。由于至少一个固态光源通常是刚性的，因此该位移可以减小当带被弯折时损坏固态光源的风险，因为当带被弯折时区段的任何弯曲最有可能发生在相应区段的纵向中线处。细长电路板的区段可以例如包括两个固态光源，一个固态光源在上述纵向中线的每一侧上。
柔性固态照明带可以进一步包括封装细长电路板和至少一个固态光源的材料，材料可以是柔性的。材料可以例如是硅酮或PUR(聚氨酯)。封装材料还可以是例如塑料的材料，其在高温(即，高于带的操作温度)下更有弹性，并且在(较)冷时为刚性的。在安装带时，例如使用吹风机或其它加热设备来加热这种封装材料，使得带可以弯曲到所需的形状。
至少一个孔延伸穿过封装材料，但不穿过细长电路板。至少一个孔可以用于在不使用胶带、胶水等的情况下将带固定到一些外部结构。由于至少一个孔不穿过细长电路板，因此可以使用较高的电流。至少一个孔还使得带更容易弯折，即，使其更加柔性。至少一个孔可以方便地定位在上述第二区段和第三区段处，这与其它固定方案相比使带保持较小。
值得注意的是，本发明涉及权利要求中所列举的特征的所有可能的组合。
附图说明
现在将参照示出本发明的实施例的附图更详细地描述本发明的该方面和其它方面。
图1a是根据本发明的一个实施例的柔性固态照明带的部分透视图。
图1b是图1a的柔性固态照明带的部分侧视图。
图1c是图1a的柔性固态照明带的局部俯视图。
图2是用于制造如图1a-图1c所示类型的柔性固态照明带的电路板的透视图。
图3是图1a-图1c的柔性固态照明带的变型的局部俯视图。
图4是图1a-图1c的柔性固态照明带的另一变型的局部透视图。
图5是根据本发明的另一实施例的柔性固态照明带的部分透视图。
图6是用于制造图5所示类型的柔性固态照明带的电路板的透视图。
图7是根据本发明的又一实施例的柔性固态照明带的部分透视图。
图8示出了产生更大柔性的不同的形状。
在附图中，相同的附图标记自始至终指代相同的元件。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同形式来实现，并且不应该被解释为限制本文中所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了全面和完整，并且向技术人员充分传达本发明的范围。
图1a-图1c示出了根据本发明的一个实施例的柔性固态照明带10。作为参考，还示出了具有轴线x、y和z的三维笛卡尔坐标系。
带10包括细长电路板12。细长电路板12具有纵向轴14(x方向)。细长电路板12包括非导电基底和导电金属轨道16。例如，非导电基底可以是由聚酰胺制成的至少一个箔。导电金属轨道16可以是例如铜。图1b-图1c中的金属轨道16由线17分隔开。电路板12可以例如是柔性印刷电路板(PCB)。金属轨道16的厚度可以例如是0.01mm或0.035mm或0.07mm，然而聚酰胺箔的厚度可以是25μm或50μm。
细长电路板12在带10的制造期间被弯曲，从而形成多个(细长电路板)区段18。如在纵向方向上看，带10例如可以具有每米(“折叠节距”)100个区段或折叠。每个区段18具有等腰梯形的形状。为此目的，每个区段18具有较长的基部、较短的基部和两条腿。每个区段18至少在带10没有弯折时是平的。区段18可以具有相等或不同的长度。
细长电路板12的区段包括第一区段18a和第二区段18b。在第一区段18a和第二区段18b在纵向轴14的方向上彼此交叠的区域20中，细长电路板12关于第一折叠线22弯曲。第一折叠线22平行于纵向轴14，并且沿着每个区段18a-18b的较长基部的端部部分延伸。细长电路板12关于第一折叠线22弯曲(近似)90度，使得第一区段18a(基本上)垂直于第二区段18b，如图1a中的角度24所示。
细长电路板12的区段进一步包括第三区段18c，第三区段18c与第二区段18b在纵向轴14的方向上齐平。也就是说，第二区段18b和第三区段18c在x方向上具有相同的位置。细长电路板12进一步关于连接区段18b-18c的较短基部的第二折叠线26弯曲(近似)180度。第二折叠线26也平行于纵向轴14。细长电路板12关于第二折叠线26弯曲，使得第二区段18b基本上平行于第三区段18c。
细长电路板12的区段进一步包括第四区段18d，第四区段18d与第一区段18a在纵向轴14的方向上齐平。与第一区段18a和第二区段18b类似，在第三区段18c和第四区段18d在纵向轴14的方向上彼此交叠的区域28中，细长电路板12关于第三折叠线30弯曲。第三折叠线30平行于纵向轴14，并且沿着每个区段18c-18d的较长基部的端部部分延伸。细长电路板12关于第三折叠线30弯曲(近似)90度，使得第三区段18c(基本上)垂直于第四区段18d，由此，第一区段18a与第四区段18d(基本上)共面。
细长电路板的区段进一步包括另一第一区段18a’。另一第一区段18a’沿着纵向轴14被连续地布置在第一区段18a和第二区段18b之后。在第二区段18b和另一第一区段18a’在纵向轴14的方向上彼此交叠的区域32中，细长电路板12关于第四折叠线34弯曲。第四折叠线34平行于纵向轴14，并且沿着每个区段18b和18a’的较长基部的端部部分延伸。细长电路板12关于第四折叠线34弯曲，使得第二区段18b(基本上)垂直于另一第一区段18a’，由此第一区段18a与另一第一区段18a’(基本上)共面。第一区段18a和另一第一区段18a’还在x方向上对齐。此外，如图1a-图1c中所示，第二区段18b的较长基部在第一折叠线22和第四折叠线24之间具有自由边缘36。在细长电路板12的其它区段上也可以提供类似的自由边缘。同样地，第二区段18b在区域20和32之间具有非交叠区域37。细长电路板12的其它区段具有对应的非交叠区域37。
另一第一区段18a’跟随有另一第二区段18b’，另一第二区段18b’与另一第三区段18c’连接，另一第三区段18c’反过来被连接到另一第四区段18d’，第四区段18d’被连接到前述第三区段18c等。带10可以包括具有第一区段到第四区段的长链。
因此，沿着纵向轴14的相继区段(例如，区段18a-18b)分开(近似)90度取向，参见图1a中的角度24。同样地，区段18c-18d与相继区段18b和18a’例如分开(近似)90度取向。
如所理解的，当从侧面观察(图1b；在该视图中，第一区段18a和第四区段18d是“薄的”)和从顶部观察(图1c；在该视图中，第二区段18b和第三区段18c是“薄的”)时，本带10具有“薄的部分”。这允许带10在两个正交的方向上具有柔性，如图1b-图1c中的箭头38和40所示。具有矩形电路板的传统LED带可以仅在一个方向(箭头38)上容易弯曲。然而，通过细长电路板12的目前的折叠，电路板12的宽度被局部减小，由此，带10的一些部分在z方向上较弱，并且带10的一些部分在y方向上较弱。这又允许带10在两个方向上具有柔性。此外，在制造期间，细长电路板12在弯曲之前提供良好的平面图案填充，参见图2。细长电路板12还提供宽的轨道用于电流传输。
带10进一步包括至少一个固态光源44。至少一个固态光源可以例如是发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLDE)。至少一个固态光源44被连接到导电金属轨道16。在图1a-图1c中，带10包括一个固态光源44，其居中安装在细长电路板12的每个区段18上。通过该方式，带10可以用于在数个不同方向上发射光，例如向上和/或侧向(在一个或两个方向上)。然而，可以提供不具有任何(一个或多个)固态光源的一个或多个区段18。也就是说，固态光源节距可以小于折叠节距，这对于高功率带通常是有用的，并且还可以使得带更具有柔性。在图3中所示的变型中，固态光源44被定位为从每个区段18的纵向中线46偏移。特别地，每个区段18可以包括两个固态光源44，一个固态光源在纵向中线46的每一侧上。因此，在图3中，固态光源节距大于折叠节距，这对于低功率带通常可以是有用的。由于固态光源44通常是刚性的，因此该位移可以减小当带10被弯折时损坏固态光源44的风险，这是因为当带10被弯折时区段18的任何弯曲最有可能发生在相应区段的纵向中线46处。
带10可以进一步包括封装细长电路板12和固态光源44的柔性材料48。柔性材料48可以是透明的或半透明的。柔性材料48可以例如是硅酮或PUR(聚氨酯)。柔性材料48可以例如形成类似于均匀的长方体，如图1a中。在图1b-图1c中，为了简洁起见，没有示出柔性封装材料。在图4中所示出的变型中，至少一个孔50延伸穿过柔性材料48，但不穿过细长电路板12。特别地，第一孔被定位在第二区段18b，并且第二孔50被定位在第三区段18c，其中通常将存在传统LED带的矩形电路板。至少一个孔50可以用于在不使用胶带、胶水等的情况下将带固定到一些外部结构。由于至少一个孔50不穿过细长电路板12，因此可以使用较高的电流。至少一个孔50还使得带10更容易弯折，即，使其更加柔性。封装材料可以不是通常的柔性材料，相反可以是例如塑料的材料，其在高温(即，高于带的工作温度)下更有弹性，并且在冷时为刚性的。然后，在安装带时，例如使用吹风机来加热封装材料，使得带可以弯曲到所需的形状。
图5示出了根据本发明的另一实施例的柔性固态照明带10。图5中的带10仅包括第一区段18a和第二区段18b，然而省略了前述第三区段18c和第四区段18d。因此，图5中的带10可以包括第一区段和第二区段的长链。此外，在制造期间，该带10的细长电路板12在弯曲之前提供改进的平面图案填充，参见图6。
图7示出了根据本发明的又一实施例的柔性固态照明带10，其中细长电路板12弯曲45度，由此，相继区段分开45度取向。此外，在这里区段18交替地是等腰梯形和平行四边形。尽管相对于其它实施例，该实施例关于在z轴(参见箭头40)可能柔性较低，但是它比具有矩形电路板的传统LED带更具柔性。
本发明的带可用于各种照明应用，诸如LED灯、LED系统、嵌入式照明等。
本领域技术人员认识到，本发明绝不限于上述优选的实施例。相反地，在随附的权利要求的范围内，可以进行许多修改和变型。例如，在图5所示的实施例中，也可以使用图3的双光源和/或图4的封装材料和至少一个通孔。此外，也可以使用不同形状的细长电路板以使带在两个方向上具有柔性，如图8所示。
附加地，通过研究附图、本公开内容和随附的权利要求，在实践所要求保护的发明时，技术人员可以理解和实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施的纯粹的事实不指示这些措施的组合不能用于有利。

Claims (13)

1.一种柔性固态照明带(10)，包括：
细长电路板(12)，具有纵向轴(14)，其中关于与所述细长电路板的所述纵向轴平行的折叠线(22、26、30、34)，所述细长电路板弯曲成区段(18)，使得沿着所述纵向轴的相继区段分开至少45度取向；以及
至少一个固态光源(38)，被安装在所述细长电路板上，并且
其中所述细长电路板的所述区段中的至少一些区段各具有等腰梯形的形状。
2.根据权利要求1所述的柔性固态照明带，其中所述相继区段分开90度或近似90度取向。
3.根据权利要求2所述的柔性固态照明带，其中所述细长电路板的所述区段包括第一区段(18a)和第二区段(18b)，其中在所述第一区段和所述第二区段在所述细长电路板的所述纵向轴的方向上彼此交叠的区域(20)中，所述细长电路板关于所述折叠线中的第一折叠线(22)弯曲，使得所述第一区段垂直于或者基本上垂直于所述第二区段。
4.根据权利要求3所述的柔性固态照明带，其中所述细长电路板的所述区段进一步包括第三区段(18c)，所述第三区段(18c)与所述第二区段在所述细长电路板的所述纵向轴的方向上齐平，其中所述细长电路板进一步关于所述折叠线中的第二折叠线(26)弯曲180度或者近似180度，所述第二折叠线连接所述第二区段和所述第三区段，使得所述第二区段平行于或者基本上平行于所述第三区段，并且其中所述细长电路板的所述区段进一步包括第四区段(18d)，所述第四区段(18d)与所述第一区段在所述细长电路板的所述纵向轴的方向上齐平，其中在所述第三区段和所述第四区段在所述细长电路板的所述纵向轴的方向上彼此交叠的区域(28)中，所述细长电路板关于所述折叠线中的第三折叠线(30)弯曲，使得所述第三区段垂直于或者基本上垂直于所述第四区段，并且使得所述第一区段与所述第四区段共面或者基本上共面。
5.根据权利要求3或4所述的柔性固态照明带，其中所述细长电路板的所述区段进一步包括另一第一区段(18a’)，所述另一第一区段(18a’)沿着所述细长电路板的所述纵向轴连续地被布置在所述第一区段和所述第二区段之后，其中在所述第二区段和所述另一第一区段在所述细长电路板的所述纵向轴的方向上彼此交叠的区域(32)中，所述细长电路板关于所述折叠线中的第四折叠线(34)弯曲，使得所述第二区段垂直于或者基本上垂直于所述另一第一区段，并且使得所述第一区段与所述另一第一区段共面或者基本上共面。
6.根据权利要求5所述的柔性固态照明带，其中所述第二区段在所述第一折叠线和所述第四折叠线之间具有自由边缘(36)。
7.根据任一前述权利要求所述的柔性固态照明带，其中所述相继区段各具有中间非交叠区域(37)。
8.根据任一前述权利要求所述的柔性固态照明带，其中所述细长电路板的所述区段中的每个区段至少在所述柔性固态照明带未弯折时是平的。
9.根据任一前述权利要求所述的柔性固态照明带，其中所述细长电路板包括导电金属轨道(16)。
10.根据任一前述权利要求所述的柔性固态照明带，其中所述至少一个固态光源包括被定位在所述细长电路板的所述区段中的至少一些区段上的至少一个固态光源(44)。
11.根据任一前述权利要求所述的柔性固态照明带，其中所述至少一个固态光源被定位为从所述细长电路板的所述区段的纵向中线(46)偏移。
12.根据任一前述权利要求所述的柔性固态照明带，进一步包括材料(48)，所述材料(48)封装所述细长电路板和所述至少一个固态光源。
13.根据权利要求12所述的柔性固态照明带，进一步包括至少一个孔(50)，所述至少一个孔(50)延伸穿过所述材料，但不穿过所述细长电路板。
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