CN111051764A - 具有准直光发射的led条带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED条带，其包括安装在平坦的柔性基板的LED安装表面上的多个LED，其中所述LED安装表面是光反射性的，其中所述柔性基板被成形为形成至少一个锥形结构，并且其中所述多个LED的子集位于至少一个锥形结构中的至少一个的内部。

Description

具有准直光发射的LED条带

技术领域

本发明涉及LED条带，其包括安装在平坦的柔性基板(诸如柔性PCB)的LED安装表面上的多个LED。

背景技术

包括布置在平坦的柔性PCB的带上(提供LED的电连接)的多个LED的LED条带越来越多地用于各种照明应用，例如零售和家庭。LED条带可以与控制电路装置集成在一起，以具有改进的功能，诸如连接性等。

在常规的LED条带中，为了便于制造，所有LED都放置在柔性PCB的同一侧。因此，光发射的方向相同。当然可以将LED安装在PCT带的两侧，但这会增加制造成本。期望提供一种更具成本效益的方式，以允许来自LED条带的光发射沿不同方向。而且，在一些应用中，期望提供具有准直的光发射的LED条带。

在US 2011/0267812中公开了一种LED照明装置，其中，除其他外，示出了一种照明装置，该照明装置包括截头锥形的载体，该载体设置有螺旋状连接至所述载体的LED条带。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED条带，其克服了以上列出的问题中的至少一个。

根据本发明的第一方面，该目的和其他目的通过LED条带实现，该LED条带包括安装在平坦的柔性基板的LED安装表面上的多个LED，其中LED安装表面是光反射性的，其中柔性基板被成形为形成至少一个锥形结构，并且其中多个LED的子集位于至少一个锥形结构中的至少一个的内部。

注意，仅在LED条带上的LED的“子集”位于锥形结构中。换句话说，LED条带在锥形结构的至少一侧上并且通常在两侧上连续。该子集可以由一个LED或一组LED组成。

根据本发明，来自位于锥形结构中的(多个)LED的光将被锥形结构的反射内表面准直。从LED条带发射的光因此可以更容易地被引导和控制。不需要额外的组件，因为锥形结构由LED条带本身形成。

条带可以包括在相同方向或不同方向上定向的多个锥形结构。每个锥形结构中可以包含一个或多个LED。可替代地，至少一个锥形结构可以不包含任何(多个)LED。

根据一个实施例，通过扭曲LED条带并将条带弯曲回自身上方来形成锥形结构。LED条带因此将包括第一LED条带部分和第二LED条带部分，它们通过形成锥形结构的弯折的LED条带部分结合。第一LED条带部分和第二LED条带部分将彼此相交，并且与弯折的LED条带部分相邻。

在两个笔直条带部分之间形成的角度将限定锥形结构的开口。较小的角度将限定较宽的开口，而较大的角度将限定较窄的开口。在一个示例中，该角度是90度。

当以此方式形成多个锥形结构时，LED条带可以形成矩形路径、多边形路径和蜿蜒路径之一。

根据另一实施例，柔性基板包括翻板(flap)部分，该翻板部分在LED的子集上方可弯曲以形成锥形结构。在该实施例中，整个LED条带不需要从其平面向外弯曲或弯折。取而代之的是，基板的一小部分将从LED条带的平面向外弯曲以形成锥形结构。每个锥形结构可以由一个翻板部分或由多个翻板部分形成。

柔性基板可以包括多于一个的翻板，其在LED的不同子集上方可弯曲以形成具有在不同方向上的开口的多个锥形结构。

柔性基板可以包括位于LED的子集的相对侧上的两个翻板部分，使得两个翻板部分在LED的子集上方沿相对的方向可弯曲以形成锥形结构。换句话说，如果第一翻板从LED子集弯曲，则锥形结构将在第一方向上具有开口，而如果第二翻板从LED子集弯曲，则锥形结构将在第二方向上具有开口。

(多个)翻板可以被形成在柔性基板的外轮廓内，即被柔性基板围绕，使得当翻板在LED的子集上方弯曲时，在柔性基板中形成开口。在这种情况下，(多个)翻板的存在不会影响LED条带的外轮廓，每个翻板在使用前都受到周围基板的保护。

在一些实施例中，所述安装表面的反射率是至少80％，更优选地至少85％，并且最优选地至少88％。高反射率改善了由锥形结构提供的准直。

此外，锥形结构中的至少一些锥形结构可以填充有透明填充材料。这种填充材料可以为锥形结构提供结构稳定性，并且可以是例如透明的聚合物。填充材料还可以提供期望的光学性质。例如，填充材料可以包括散射颗粒或磷光体材料。

本发明还涉及一种照明器，其包括根据本发明的第一方面的LED条带。

附图说明

现在将参考示出本发明的(多个)当前优选实施例的附图来更详细地描述本发明的这个和其他方面。

图1示出了LED条带的透视图和示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的LED条带的局部视图。

图3a是根据本发明的一个实施例的LED条带的局部视图。

图3b示出了LED条带的透视图和示意图。

图4a-图8b示出了本发明的另一组实施例。

具体实施方式

现在将参考附图更详细地描述本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了透彻和完整，并将本发明的范围完全传达给技术人员。

图1中的LED条带1包括具有LED安装表面2a的柔性基板2，在该LED安装表面2a上安装有多个LED 3。安装表面2a在此是镜面反射的，优选地具有大于80％的反射率，在一些示例中大于85％，在一些示例中大于88％。

LED优选地通过基板2之上或之中的导电路径电连接。在一个示例中，柔性基板是柔性印刷电路板(PCB)，从而提供了一种简单且高效的方式来电连接LED 3。LED条带在此在其一端设置有连接端子5，以允许LED条带电连接至电源(未示出)。LED 3可以是可寻址的，即选择性地供电，并且为此，LED条带可以包括控制器6。在这种情况下，连接端子5不仅允许电源的连接，还允许控制信号的连接。控制器6还可以用于控制锥体中的LED的颜色或色温。

图2示出了本发明的实施例，其中LED条带1已经围绕其自身弯曲以形成锥形结构10。所示的LED条带1具有第一笔直部分11和第二笔直部分12、以及连接第一部分和第二部分的锥形弯曲部分13。第一部分和第二部分以角度α相交。

在图3a中，LED条带1以与图2中相似的方式弯曲，但是这里的角度α大体上为90度。在图3b中，LED条带1已经弯曲以形成几个锥形结构10，使得LED条带形成矩形形式。技术人员将认识到，如果图3b中的锥形结构10沿交替的方向形成，则LED条带将形成蜿蜒形式。还应注意，还可以形成角度小于90度的几个锥形结构(如图2所示)。在这种情况下，具有三个锥形结构的LED条带可以形成三角形式或蜿蜒形式。

图4-图8示出了另一组实施例，其中，在柔性基板2中形成的一个或多个翻板用于形成锥形结构10。(多个)翻板在LED的子集上方弯曲，以形成“截头”锥形结构，其由LED条带的大致平坦的部分和由(多个)翻板形成的圆顶形成。下面将简要描述所示出的示例。

在图4a-图4b所示的实施例中，翻板形成为从基板2的一个纵向侧24延伸的突起21。突起21在此具有圆扇形的形状。如图4b所示，圆扇形突起21可以在LED 3中的一个LED上方被折叠，以在安装有LED 3的LED条带2的平坦部分23上方形成部分锥形的圆顶22。由于突起21在这里横跨LED条带1的纵向延伸折叠，因此圆顶的开口以及因此准直光的方向通常将与LED条带1的纵向延伸垂直。

在图5a-图5b的实施例中，两个翻板形成为在基板2的相对侧上延伸的两个突起31a、31b。突起31a、31b在这里被示出为沿着两条折叠线32a、32b仅部分地连接到基板的主带。LED 3通常位于这些折叠线之间的区域中。如图5b所示，突起31a、31b可以朝向LED条带1的中心折叠，从而沿着从安装表面2a延伸到圆顶34的开口的弧33彼此接触。在此，圆顶的开口以及因此准直光的方向沿着LED条带1的纵向方向。

在图6a-图6b的实施例中，在基板2的外轮廓内形成(例如，切割或冲压)具有与图4a中的突起21相似形状的翻板41。如图6b中所示，翻板41可以从LED条带1的平面向外弯曲，并在LED 3上方折叠以形成类似于图4b中的圆顶的圆顶42。翻板41在此可以形成为任何定向，从而圆顶的开口以及因此准直光的方向可以在任何方向上。在基板2中翻板41曾经所在的位置处形成有孔43。

作为图6a-图6b中的实施例的扩展，可以在基板2中的LED 3的不同侧上切割或冲压两个翻板41a、41b。这在图7a-图7b中示出，其中翻板41a、41b是LED 3的相对侧。通过这种设计，翻板41a、41b中的任何一个都可以在LED 3上方弯曲。取决于选择哪个翻板41a、41b，圆顶42a、42b的开口以及因此准直光的方向将是不同的(在此是相对的)。同样，将在所选择的翻板曾经所在的位置形成孔43。

图8a-图8b示出了图4a-图4b中的实施例的扩展，其中与图4a相似的突起21a、21b形成在LED条带1的两侧上，即，一些突起21a从一个纵向侧延伸，而其他突起21b从相对的侧延伸。当突起21a、21b在相应的LED 3上方折叠时(图8b)，由突起21a形成的圆顶22a将面向一个方向，而由突起21b形成的圆顶22b将面向相对的方向。因此，图8a-图8b中的LED条带1将能够在两个相对的方向上发射准直光。

如图3和图8a-图8b所公开的，通过使用两组(或更多组)LED(其可以分别寻址)以及在不同的方向上定位的锥形结构，可以获得光束整形和各种装饰性照明图案。

在上面讨论的所有实施例中，(通过弯曲如图2-图3所示的条带、或通过弯曲基板2的一部分以形成如图4-图8所示的圆顶而形成的)锥形结构10可以以某种方式固定(例如胶合、装订、缝合等)以保持其形状。替代地或附加地，整个LED条带1(包括锥形结构)可以被封装在诸如硅酮的聚合物中。此外，每个锥形结构可以填充有透明填充材料。这种填充材料还可以有助于保持锥形结构的形状，并且可以代替其他固定方法或与其他固定方法结合使用。这种填充材料可以进一步提供所需的光学效果(例如，着色)，并且为此目的可以包括散射粒子或磷光体材料。此外，每个锥形结构可以成形为使得其仅具有一个光出口，即，在锥形结构的其他部分没有光泄漏。此外，LED可以是磷光体转换LED或直接发射LED。这些LED可以用于产生白光。RGB LED还可以用于发出白光。

此外，本LED条带1的长度可以为至少0.5米或至少1米或至少1.5米，诸如2米或5米。LED条带1的宽度可以在0.1cm至5cm或0.2cm至3cm或0.3cm至2cm的范围内。长宽比可以是至少10或至少15或至少20，例如50或100。LED条带1可以包括如上所述的三个或四个锥形结构(图3b)。在其他实施例中，LED条带1可以包括至少五个锥形结构或至少八个锥形结构或至少十个锥形结构。示例性的LED条带1可以具有2米的长度、1cm的宽度以及十个锥形结构。

建议的照明设备可以用于各种发光设备，例如灯、改型灯泡、光引擎和照明器。

本领域技术人员意识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。例如，很明显，多于一个的LED 3可以位于锥形结构内。

另外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能用于有利。

Claims (14)

1.一种LED条带(1)，包括安装在平坦的柔性基板(2)的LED安装表面(2a)上的多个LED(3)，其中所述LED安装表面是光反射性的，其中所述柔性基板被成形为形成至少一个锥形结构(10)，并且所述多个LED(3)的子集位于所述至少一个锥形结构(10)中的至少一个锥形结构的内部，

其中，所述锥形结构(10)包括第一LED条带部分(11)和第二LED条带部分(12)，所述第一LED条带部分和所述第二LED条带部分通过锥形地弯曲的LED条带部分(13)来结合，使得所述第一LED条带部分和所述第二LED条带部分彼此相交，并且与所述弯曲的LED条带部分相邻。

2.根据权利要求1所述的LED条带，包括多个锥形结构。

3.根据权利要求1或2所述的LED条带，其中所述第一LED条带部分和第二LED条带部分以大体上90度的角度彼此相交。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的LED条带，包括多个锥形结构，使得所述LED条带遵循以下中的一者：矩形路径、多边形路径和蜿蜒路径。

5.一种LED条带(1)，包括安装在平坦的柔性基板(2)的LED安装表面(2a)上的多个LED(3)，其中所述LED安装表面是光反射性的，其中所述柔性基板(2)被成形为形成至少一个锥形结构(22，42)，并且所述多个LED(3)的子集位于所述至少一个锥形结构(22，42)中的至少一个锥形结构的内部，

其中，所述柔性基板包括至少一个翻板部分(21，41a)，所述至少一个翻板部分能够在LED的所述子集上方弯曲以形成所述锥形结构。

6.根据权利要求5所述的LED条带，其中所述锥形结构包括：所述基板的大致平坦的部分；以及由所述至少一个翻板形成的圆顶。

7.根据权利要求5或6所述的LED条带，其中所述翻板被形成在所述柔性基板的外轮廓内，并且被所述柔性基板围绕，使得当所述翻板在所述LED中的所述一个LED上方弯曲时，孔被形成在所述柔性基板中。

8.根据权利要求5或6所述的LED条带，其中所述柔性基板包括：第一翻板，其能够在LED的所述子集上方弯曲以形成具有沿第一方向的开口的所述锥形结构；以及第二翻板，其能够在LED的所述子集上方弯曲以形成具有沿第二方向的开口的所述锥形结构。

9.根据权利要求8所述的LED条带，其中所述第一翻板和所述第二翻板均被形成在所述柔性基板的外轮廓内，并且被所述柔性基板围绕，使得当所述第一翻板和第二翻板中的一个翻板在LED的所述子集上方弯曲时，孔被形成在所述柔性基板中。

10.根据权利要求5或6所述的LED条带，其中所述柔性基板包括至少两个翻板部分，所述至少两个翻板部分位于LED的所述子集的相对侧上，使得所述两个翻板部分能够在LED的所述子集上方沿相对方向弯曲以形成所述锥形结构。

11.根据前述权利要求中任一项所述的LED条带，其中所述安装表面的反射率为至少80％，更优选地至少85％，并且最优选地至少88％。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的LED条带，其中每个锥形结构被填充有透明填充材料。

13.根据权利要求12所述的LED条带，其中所述填充材料包括散射颗粒或磷光体材料。

14.一种照明器，包括根据前述权利要求中的任一项所述的LED条带。

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