漫射型柔性LED线形灯组装件制造技术

一种漫射型柔性LED线形灯组装件(100)包括具有柔性基底(104)的柔性LED线形灯组件(102)，其中个体LED(106)沿着组件(102)的方向纵向间隔开。部分半透明外壳(120)容纳柔性LED线形灯组件(102)。半透明外壳(120)的弯曲部(124)在其横向表面中厚度变化。厚度可被改变以允许在最弱LED输出强度的区域中的相对更高百分比的光透射。鉴于厚度变化，透过半透明外壳的这个光输出强度透过半透明外壳(120)的半透明部(124)在外周和径向上是基本上均匀或恒定的。

【技术实现步骤摘要】
漫射型柔性LED线形灯组装件相关申请的交叉引用本申请基于2013年8月30日递交的序列号为61/872，139的美国临时专利申请并要求其优先权。关于联邦资助研究或开发的声明不适用合作研究协议方的名称不适用对“序列表”、表格或计算机程序列表附录的引用不适用
本专利技术涉及照明配置，更具体而言涉及主要用作具有漫射属性的柔性LED线形灯(flexible LED linear light)形式的装饰性组装件的配置。
技术介绍
自早前爱迪生的专利技术起的多年来，已经知道并开发了各种类型的电气照明系统。起初，大多数电气照明(采取灯泡之类的形式)是为了功能性并且大体上实际的用途而存在的，即在否则会相对较暗的空间区域中提供照明。随着电气照明发展的成熟，对传统灯泡的替代是许多专利技术和其他开发的主题。例如，在许多零售店中明显可见的，开发出了荧光照明。荧光灯或荧光管通常是相对低压的汞蒸汽气体放电灯，其使用荧光来产生可见光。气体中的电流激发汞蒸汽，汞蒸汽产生短波紫外光。其随后引起灯泡内侧的磷涂层发荧光，从而产生可见光。与白炽灯相比，荧光照明通常高效得多地将电能转换成可使用的光。 虽然荧光照明既用在零售店也用在商业机构中，但它们具有一些缺点。常常，荧光灯配件相对较笨重，并且不方便用于诸如展示柜之类的受限空间中。而且，这种灯配件可能具有相对较短的寿命并且要求频繁的维护。此外，就启辉器/镇流器的要求而言，荧光照明可能在多少有害的高电压下操作。 荧光灯和气体放电灯已存在了相当长的一段时间，起初是由Tesla于1893年在芝加哥世界博览会上展示的。1897年，Nernst专利技术了他的白炽灯并取得了专利，这主要是基于固态电气灯的。 其他重大的发展发生在整个20世纪中。1901年，Peter Hewitt展示了一种汞蒸汽灯。1981年，Philips首先在市场上出售一种以紧凑荧光节能为特征的灯，其中集成有传统的镇流器。1985年，与Philips竞争的Osram开始在市场上销售电子节能灯。之后不久，引入了“白”钠蒸气灯。 其他发展包括陶瓷金属卤化物灯(起初于1992年由Nela Parc的一个小组开发)。1994年，具有冷循环(cool tip)的T-5灯被引入并且变成最流行的荧光灯，具有被认为优秀的显色性(color rendering)。在这段时间中还开发了第一盖商用硫灯。 除了前述发展以外，在1962年开发出第一个实用光谱发光二极管(LED)这件事，归功于Nick Hollnyak。然而,实际上，自从早在20世纪的第一个十年最初发现以来,一般的LED就已经存在了一至少在理论级别上是如此。 Hollnyak通常被认为是现代LED之父。LED —般可被定义为半导体光源。当LED被接通时，电子能够与器件内的空穴重结合，从而以光子的形式释放能量。这个效应通常被称为电致发光(electroluminescence)并且光的颜色由半导体的能隙(energy gap)决定。LED与白炽光源相比具有许多优点，包括更低的能量消耗、更长的寿命、改善的物理鲁棒性、更小的大小以及更快的切换。LED被用在了许多应用中，各种各样的应用包括航空照明、数字显微镜、汽车照明、广告、一般照明和交通信号。它们的高切换速率在高级通信技术中也是有用的。 在过去几年期间变得更流行的LED配置的一个用途是将LED应用于照明器材，这些照明器材可提供一些功能性照明，但也可以主要充当装饰性照明组装件。对于装饰性照明组装件有用的LED配置是刚性LED线形灯和柔性LED彩虹管，包括室内和室外应用两者。刚性LED灯包括传统上安装于在电气和物理上将LED链接在一起的结构上的LED。围绕LED条带的外壳经常由刚性PVC材料构成。这些刚性灯串通常是通过粘性背衬(adhesivebacking)来安装到期望的结构的。与之不同，根据如标题为“【具体实施方式】”的部分中所描述和标题为“权利要求书”的部分中所限定的专利技术，本专利技术涉及一种“柔性LED线形灯组装件”，其利用了一系列间隔开并且电气上链接的LED，这些LED被安装在柔性印刷电路板上。除了柔性印刷电路板以外，柔性LED线形灯组装件还包括柔性外壳或透镜，而不是使用任何类型的刚性外壳。另外，利用根据本专利技术的柔性LED线形灯组装件，LED可以被表面安装到柔性聚合物PCB。与之不同，柔性LED彩虹管被组装成LED经常附着于两条母线(buswire)。 根据本专利技术的柔性LED线形灯可以被利用在许多应用中。例如，根据本专利技术的柔性LED线形灯可以被应用为室内照明，用于勾勒厨房柜台的边缘的轮廓、对电影院中的踢脚板进行下方照明以及类似的应用。柔性LED线形灯也可以用作室外照明，包括楼梯照明、室外天井或露台照明、标牌和室外艺术展示。柔性LED线形灯也适用于花园、水池、车道、棚屋之类的周围。此外，在假日季节期间，根据本专利技术的柔性LED线形灯可以容易用于创建利用不同颜色和图案的艺术信息或设计。 关于LED尤其是LED串的使用产生的一个问题涉及如下概念:个体LED实际上是单向硬点光源。因此，单独的LED灯串可以既表现出暗区又表现出“热点”。在这里应当提至IJ，在使用荧光灯或氖管灯的情况下，热点不明显。然而，在可以例如用作“橱柜下”照明的其他照明组装件中，热点可以经常出现在柜台面上。相应地，在洗墙照明中，热点可作为光图案中的不规则出现。随着LED亮度在商业产品中的增大，这种热点更成问题了。为了克服LED热点、暗区和整体光透射均一性的这些问题，LED照明组装件可包括漫射装置。用于照明装置的漫射的概念涉及光形式的电磁辐射的透射或反射，其中辐射在多个不同的方向上被散射，而不被全反射或折射。这种活动也被称为光的“散射”。漫射也可被称为光(或其他电磁辐射)从不规则表面的反射或折射或者透过表面或其他介质的不稳定色散(dispers1n)。当前存在的组装件中的一些使用以“均一带(uniformity tape) ”为特征的东西，其是用于混合和漫射由LED生成的光的微结构薄壳机构。其特别用在包括监视器、电视和标牌在内的边缘照明数字显示器中。在这些系统中，尝试用光导将LED生成的光均匀散布到显示器的所有部分，光导通常可由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)板构成。这个光导通过通常称为“TIR”的全内反射来传输光。光导的表面上的提取图案将配给光并且生成均一亮度分布。然而，即使有了光导，沿着最接近LED的注射边缘，暗区也可能是明显的。另外，多少明显的是，暗区还将影响LED之间的间距，这限制了设计者减少显示器中的LED的数目的能力，尽管存在成本优点和能量效率的增大。另外，某些已知光导的光混合使得数字显示器对于LED颜色和亮度的变化非常敏感。此外，紧密堆积的LED还可以造成热管理问题。 除了与LED灯串和类似的组装件的漫射的均一性相关联的问题以外，关于漫射型LED灯串的加工制造，也存在问题。例如，制造过程应当优选地促进在包括例如半透明外壳材料的外壳内的期望位置中的LED灯串的组装。此外，在已知的组装件中已存在的一个问题涉及如下事实:利用柔性LED灯串的各种LED照明组装件也利用端盖结构，这些端盖结构固定瘦长外壳的末端并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯组装件，适合用作用于实用和/或装饰性目的的基于LED的光源，所述灯组装件包括：瘦长柔性LED线形灯组件，其具有支撑在柔性基底上的多个间隔开的LED；柔性半透明外壳或透镜，其具有瘦长配置，用于横向包封所述柔性LED线形灯组件，所述外壳的至少一部分形成具有半透明属性的部分；并且所述半透明外壳的所述半透明部分的厚度在径向横截面和/或外周上被改变以改变透过所述半透明外壳的光透射的相对百分比。

【技术特征摘要】
2013.08.30 US 61/872,1391.一种灯组装件，适合用作用于实用和/或装饰性目的的基于LED的光源，所述灯组装件包括: 瘦长柔性LED线形灯组件，其具有支撑在柔性基底上的多个间隔开的LED ； 柔性半透明外壳或透镜，其具有瘦长配置，用于横向包封所述柔性LED线形灯组件，所述外壳的至少一部分形成具有半透明属性的部分；并且 所述半透明外壳的所述半透明部分的厚度在径向横截面和/或外周上被改变以改变透过所述半透明外壳的光透射的相对百分比。2.根据权利要求1所述的灯组装件，其特征在于: 所述半透明外壳的所述半透明部分的所述厚度在横截面上被改变以允许在最弱LED输出强度的区域中的相对更高百分比的光透射；并且 鉴于所述厚度变化，透过所述半透明外壳的光输出强度透过所述半透明外壳或透镜的所述半透明部分在外周和径向上是基本上均匀或恒定的。3.根据权利要求2所述的灯组装件，其特征在于: 所述半透明部分包括外壳壁，该外壳壁从位于所述半透明外壳的内表面上的内部顶点起具有第一厚度，并且从所述内部顶点通过所述外壳壁在轴AA上与所述外壳壁的平面垂直地延伸，所述轴AA也与所述LED的平面垂直；并且 所述半透明部分的所述外壳壁的厚度随着由所述LED的平面与从所述LED的所述平面通过所述半透明外壳壁描绘的直线形成的角度减小而也减小。4.一种制造根据权利要求1所述的灯组装件的方法，其特征在于所述方法包括: 通过挤压构成所述半透明外壳的材料来牵拉所述柔性LED线形灯组件；以及 在所述半透明外壳的内部构造由与外壳内侧的底部相邻的两个向内的突起形成的沟道。5.根据权利要求2所述的灯组装件，其特征在于: 所述灯组装件的大小被设定成使得所述LED的平面与位于所述半透明外壳的内表面上的内部顶点间隔距离IH，该距离IH是从所述LED起沿着与所述LED的所述平面垂直的轴AA测量的； 所述半透明外壳横向包封所述LED与所述半透明外壳的所述内表面之间的内部间隙，所述内部间隙被填充以空气或硅酮凝胶；并且 所述距离IH具有充足的大小，以使得来自由所述LED中的相邻LED生成的光线的交叉光线图案能够在接触所述内表面之前表现出组合和干涉。6.根据权利要求5所述的灯组装件，其特征在于:从所述空气或硅酮填充的间隙到构成所述半透明外壳的材料的透射率的变化与所述光线通过反射和透射而发生的散射相结合使得光强度的漫射图案在沿着所述柔性LED线形灯组件和所述半透明外壳的轴向长度上是基本上均匀或恒定的。7.根据权利要求5所述的灯组装件，其特征在于:所述半透明外壳或透镜、所述内部间隙、所述距离IH和所述LED之中的相邻LED的间距的所述相对尺寸使得对于从所述半透明外壳的外部来看的合成光而言基本上消除了暗区和热点。8.根据权利要求1所述的灯组装件，其特征在于: 所述组装件还包括用于在头端和尾端包封所述瘦长柔性LED线形灯组件的末端部件；并且 所述末端部件包括端盖头端和端盖尾端。9.根据权利要求8所述的灯组装件，其特征在于:所述组装件还包括连接到所述柔性LED线形灯组件和电源的导电部件。10.根据权利要求9所述的灯组装件，其特征在于:所述导电部件包括连接在所述柔性LED线形灯组件与所述电源之间的一对电辫线。11.根据权利要求10所述的灯组装件，其特征在于:所述端盖头端包括一个或多个孔隙，用于从所述电源接收所述导电部件并且允许进入到所述半透明外壳的内部以电连接到所述柔性LED线形灯组件。12.根据权利要求1所述的灯组装件，其特征在于:所述半透明外壳包括具有半透明属性的弯曲部，以及与所述半透明部分一体但不让来自所述LED的任何光线透射过它的基底部。13.根据权利要求1所述的灯组装件，其特征在于: 所述组装件还包括用于在头端和尾端包封所述瘦长柔性LED线形灯组件的末端部件； 所述末端部件包括端盖头端和端盖尾端； 每个所述端盖包括内部突起，用于将各自的端盖锚定并且固定到所述半透明外壳；并且 所述端盖的结构和所述内部突起的大小被设定成使得每个所述端盖与所述半透明外壳轮廓的外表面对齐安装，在端盖的外表面与半透明外壳的外表面之间没有阶梯或其他不连续。14.根据权利要求1所述的灯组装件，其特征在于:所述半透明外壳包括与所述半透明外壳的底部内部区域相邻的一对向内的突起，以形成沟道并且提供将所述柔性LED线形灯组件定位为倚靠着所述外壳的平坦部分的能力。15.一种制造灯组装件的方法，该灯组装件适合用作用于实用和/或装饰性目的的基于LED的光源，所述灯组装件包括具有支撑在柔性基底上的间隔开的LED的瘦长柔性LED线形灯组件，并且在柔性半透明外壳中，所述方法包括； 通过挤压构成所述半透明外壳的材料来牵拉所述柔性LED线形灯组件；以及 在所述半透明外壳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·V·卡马罗塔，
申请(专利权)人：ITC有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US