一种led灯条和led屏体的制作方法

专利名称：一种led灯条和led屏体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，尤其涉及的是一种LED灯条，以及采用该 灯条的LED屏体。
背景技术：
目前，装饰灯以灯条的形式已经广泛应用于各种场所，并利用其多变 的造型来展现绚丽多彩的装饰效果，此种物品的构造是利用 一主连接线为 支撑连接体，在主连接线上设有分立的LED灯串组，灯体散热性差，耗电 量大，不宜长时间使用，而且灯串的发光体造型单一，没有特殊的表现风 格，装饰效果欠佳、故障率较高、可靠性较低，容易造成短路，掉线等问 题，信号相互干扰，导致级联的长度有限。
现有的LED灯一般是将点阵排列的LED装于内带一个聚光面的外壳 内构成，但LED点阵不同于点光源，LED之间有一定间距，它们所发出的 光线不易聚集，且相互干涉，导致整个灯的灯头的配光性能很难通过一个 聚光面调节到理想状态。因此，现有的LED灯普遍存在着光线分布不理想、 光效低、光照距离不够远的不足，这些缺陷也影响了 LED灯的推广与应用。
因此，现有的LED灯条，在实际生活应用中，仍然存在着不便和缺点， 有待加以创新和改善。

发明内容
本发明提供一种连接简单、使用方便、亮度高、光照距离远，可以组 合多变且装饰效果明显的LED灯条和提供一种由这种灯条组成的LED屏体。
本发明的"l支术方案如下 一种LED灯条，包括至少两LED单元、至少 一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，各LED单元包 括至少一LED发光二极管及其控制模块；所述LED单元设置一聚光部，用 于将其中各LED发光二极管的光反射到外部；各线路合为一根排线；所述 排线上设置至少一个固定位，用于固定各LED单元；所述排线还设置至少 一支撑条，用于防止变形。
所述LED灯条，所述聚光部为内腔中空、具有出光口、内表面为球形 或椭球形的反射式聚光镜。
所述LED灯条，所述聚光部为至少一反射式聚光镜片的组合，所述聚 光镜片的侧面为直线形或孤形。
所述LED灯条，所述聚光部为至少三聚光镜片的组合。
所述LED灯条，各LED单元穿越所述排线设置，同一LED单元在所 述排线两侧的质量均衡。
所述LED灯条，所述支撑条的横截面至少是圓形、椭圓形、三角形、 四边形或五边形的其中之一 。
所述LED灯条，所述LED灯条覆有至少一防水膜层。
所述LED灯条，所述LED单元直接固定在一所述固定位上，或通过至 少 一固定单元固定在一所述固定位上。
所述LED灯条，所述LED单元的PCB板垂直于所述排线设置，各固 定单元垂直于所述PCB板的第一侧边；所述LED单元的各LED发光二极 管的发光面垂直于所述PCB板的第二侧边；所述第二侧边与所述第一侧边 相对设置。
一种LED屏体，其中，包括至少二规则排列的LED灯条；所述LED 灯条，包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路 和至少一信号线路，所述LED单元包括至少一 LED发光二极管及其控制模
6块；所述LED单元设置一聚光部，用于将其中各LED发光二极管的光反射 到外部；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少一个固定位，用于固 定各.LED单元；所述排线还设置至少一支撑条，用于防止变形。其中，LED 灯条可以为上述任一技术方案所述的灯条。
所述LED屏体，所述聚光部为内腔中空、具有出光口、内表面为球形 或椭球形的反射式聚光镜。
所述LED屏体，所述聚光部为至少一反射式聚光镜片的组合，所述聚 光镜片的侧面为直线形或弧形。
所述LED屏体，所述聚光部为至少三聚光镜片的组合。
所述LED屏体，各LED单元穿越所述排线设置，同一LED单元在所 迷排线两侧的质量均衡。
所述LED屏体，所述支撑条的横截面至少是圓形、椭圓形、.三角形、 四边形或五边形的其中之一 。
所述LED屏体，所述LED灯条覆有至少一防水膜层。
所述LED屏体，所述LED单元直接固定在一所述固定位上，或通过至 少 一 固定单元固定在一所述固定位上。
所述LED屏体，所述LED单元的PCB板垂直于所述排线设置，各固 定单元垂直于所述PCB板的第一侧边；
所述LED单元的各LED发光二极管的发光面垂直于所述PCB板的第 二侧边；
所述第二侧边与所述第 一侧边相对设置。
采用上述方案，本发明通过将各线路设置为一排线，LED单元固定在 排线上其对应的固定位上，使LED单元之间的连线更加简单，并且每个LED 单元设置了 一个聚光部，使LED单元亮度更高、光照距离更远；至少两LED 单元组成一 LED灯条，这样使LED灯条整体连接更加简单、使用更加方便、 亮度更高、光照距离更远，并且可以组合多变且装饰效果明显的LED灯条;由这种LED灯条作成的LED屏，亮度更高、光照距离更远，安装也方便。


闺1为本发明的LED灯条结构示意图2是本发明中LED单元的示意图3是本发明中LED单元中PCB与排线位置设置示意图4是本发明中LED单元与排线位置设置示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。 实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种LED灯条，其包括至少两LED单元、 例如LED单元102和LED单元102a,至少一正才及电源线路104、至少一负 极电源线路105和至少一信号线路106,每一 LED单元包括至少一 LED发 光二极管108及其控制模块。
其中各电源线路也可以设置为包括多条正极电源线路和多条负极电源 线路，各正极电源线和各负极电源线分别与外接电源连接，用于为LED灯 条提供电压，以保证灯条内各LED单元中LED发光二极管108等电子元器 件的正常工作；设置多对正、负极电源线路可以分别与LED发光二极管108 和其他电子元器件相连接，在某一对正、负极电源线路断开时，不影响其 他正、负极电源线路的正常工作；也可以将其中一对正、负极电源线路作 为主电源线，其他正、负极电源线路作为备用电源线，电源线具有多重的 保证，使在主电源线断开时，不影响LED发光二极管108和其他电子元器 件的正常工作。为了使本实施例中LED灯条结构简单， 一般地，仅设置一 正极电源线路104和一 负极电源线路105 。
每一 LED单元均设置一聚光部，用于将LED发光二极管108发出的光线反射到外部；这样可以更好的汇聚光线、提高光线利用率、增加亮度。
设置在LED单元上的聚光部，在使用时可以使LED发光二极管发出的 光线按照预设定的角度照射，这样不仅增加了射向外面的光线强度，而且 便于按照要求调整光线的照射角度。
'例如，聚光部为内腔中空、具有出光口、内表面为球形或椭球形的反 射式聚光镜，聚光部设置在LED单元的内部，例如设置在LED单元外壳的 内壁，或者LED发光二极管的下方，并半包围该LED单元的全部LED发 光二极管，LED发光二极管或其发光区设置在聚光镜的内腔，并且通过出 光口向外照射。这样，就可以把LED灯点发出非观察方向的光线有效地通 过出光口反射出去，作为观察方向光源的一部分，从而增加了显示亮度。
将各线路合为一根排线103;即所述排线103包括至少一正极电源线路 104、至少一负极电源线路105和至少一信号线路106;还在所述排线103 上设置了至少一个固定位，用于固定各LED单元； 一般情况下， 一个固定 位固定一个LED单元，必要时，也可以多个固定位固定一个LED单元。
排线上设置有一固定位，固定位用于各固定LED单元102。 LED单元 102可以通过固定位直接固定在排线上，固定位至少设置以下单元其中之 一定位固定单元，如设置一与LED单元102形状大小对应的凹槽，并用 于LED单元102的定位；过盈配合单元，如，设置一弹性物，用于使LED 单元102更加稳固地固定在排线103上；容置单元，用于容置LED单元102 在与排线103固定时的多样部分；粘贴单元，通过粘贴使LED单元102更 加稳'固；嵌套单元，通过套壳，将LED单元102套接；焊接单元，将LED 单元通过焊接固定在排线上。
为了使各LED单元102更加稳固的固定在排线上，还可以设置固定单 元固定。固定单元可以为螺接单元、卡接单元和插接单元，并且可以与各 单元一体成型。例如固定位设置为一通孔，LED单元102上设置对应的 一通孔，LED单元102通过固定螺丝固定在排线上；或固定位上设置内螺紋，而在LED单元102上设置外螺紋，通过内外螺紋螺接来使LED单元 102固定在排线上；或在固定位上设置卡槽，LED单元102上设置卡扣， 通过卡槽和卡扣实现排线与LED单元的卡接；或者LED单元102设置一卡 子，通过卡子直接插入排线的固定位上并且卡紧在排线上。 实施例2
在实施例1中，聚光部还可以设置为至少一反射式聚光镜片的组合， 所述聚光镜片的侧面为直线形或弧形，LED发光二极管对于非观察方向发 出的光线通过各片直线形或弧形聚光镜，进行聚集和反射，按照设置的角 度反射光线，这样不仅增加了射向外面的光强，而且便于按照要求调整光 线的照射角度。
上例中，更好的是，采用三片、四片或者更多的直线形或弧形反射式 聚光镜片，半包围该LED单元的全部LED灯点，形成一会聚的出光口 ， LED发光二极管的光线通过该出光口向外照射。
为了使各聚光部更加稳固的固定在LED单元，聚光部和LED单元之间 设置固定单元固定。固定单元可以为螺接单元、卡接单元和插接单元，并 且可以与各单元一体成型。例如聚光部上设置内螺紋，而在LED单元上 设置外螺紋，通过内外螺紋螺接来使聚光部固定在LED单元上；或在聚光 部上设置卡槽，LED单元上设置卡扣，通过卡槽和卡扣实现聚光部与LED 单元的卡接。
实施例3 .
在实施例1或2的基础上，为了使LED单元在排线103侧面上的质量 均衡，例如，在图1中，LED单元包含四个固定脚112,其中两个固定脚 112设置在一根刚性连接线即正极电源线路104的一侧、另外两个固定脚 112设置在另一根刚性连接线即负极电源线路104的一侧，这两根刚性连接 线分别穿过LED单元的1/3、 2/3处，把LED单元均匀分为三段，这样就 使LED单元在排线103的上的质量均衡。在排线的两侧面上，分别设置一
10固定位，用于分别固定LED单元。
实施例4
在实施例1或2的基础上，为了使LED单元在排线103的侧边上的质 量均衡，且LED单元与排线之间更加稳固，LED单元均匀地分布在排线的 两侧面，例如图4所示，在排线103的第一侧面上，LED单元的连接脚嵌 入排线103内并分别与排线103电连接；在排线103的第二侧面上，LED 单元的连接脚嵌入排线内并分别与排线电连接；在排线的两侧面上，LED 单元113的各连接脚均匀对称地分布，LED单元113相对两侧面的多少、 大小都一样、这样可以LED单元在排线103的侧边上的质量均衡。在排线 103的第一侧面上，还设置一固定位，用于固定LED单元。
实施例5
在上述任一实施例的基础上，本实施例提供了一种LED灯条，LED灯 条至少包括LED单元102、 LED单元102a,即至少包括两个LED单元， 一正极电源线路104 、 一负极电源线路105和一信号线路106 ，将一正极电 源线路104、 一负极电源线路105和一信号线路106紧靠合并为一排线，各 线路之间均设置有绝缘保护层即防水膜层；绝缘保护层可以防止线路之间 短路，并且对各线路起保护作用，如起绝缘、防水和防尘的保护作用。各 线路可以通过各种防水绝缘材料一体注塑，成为一条排线，为了使排线美 观，各防水绝缘材料可以是无色透明材料，也可以其他一种颜色、或多种 颜色的组成。
另外在排线上可以设置一条、两条或多条支撑条，用于防止排线变形。 还可以在同一排线的各线路之间，分别设置至少一条支撑条；这样在该排 线的任一横截面中，可能存在一条、两条或多条支撑条的横截面。
或者，通过设置各支撑条的位置，还可以用于防止LED灯条变形，例 如，在LED灯条实际布局中，在其易于形变部位采取一条或多条的支撑条， 以获得均匀分布的LED显示屏。支撑条为具有一定刚性的条状物体，例如石更性塑料，也可以采用刚性
条状金属做成；还可以是由 一段段刚性条状物体的刚性连接构成。
支撑条的横截面可以是圆形、椭圆形、四边形、五边形、矩形等等， 优选为三角形，尤其是等腰三角形或等边三角形，最优选为形状与排线中 各线路之间的间隙相契合的三角形，其一角楔入排线中各线路之间的间隙， 该角的对边不超出排线中各线路之间的间隙，最好是填满各线路之间的间 隙，并与排线平行。这样有利于整体形状的一致性、节约材料、叠置〗更利。 在此基础上，三角形支撑条的各角可以略作磨圆，以防止割破、切破各排 线或其他硬件。
实施例6
如图2所示，在上述任一实施例的基础上，为了驱动控制设置在各LED 单元内LED发光二极管108,可以对每个LED发光二极管108独立控制， 从而实现闪烁、动画等效果，各LED单元还包括一控制模块202。各控制 模块202根据各控制信号线输入的控制信号，驱动控制所述LED发光二极 管108。控制模块202可以根据具体设置，驱动控制不同数量的LED发光 二极管，例如控制模块202为北京中庆微数字设备开发有限公司生产的 控制芯片ZQL9712,控制芯片ZQL9712通过由四根导线组成的四条控制信 号线传输控制信号，并且，根据传输的控制信号，驱动控制3个不同的LED 发光二极管。
当采用的控制模块202为单线传输控制模块时，单线传输控制信号的 控制信号线仅为由一根导线组成的一条控制信号线106。又如单线控制模
单线控制芯片ZQL1111通过由一根导线组成的一条控制信号线传输控制信 号，并且，根据传输的控制信号，驱动控制3个不同的LED。
LED单元102内设置LED发光二极管108和控制才莫块202,控制模块 202可以与LED发光二极管108的管芯一体封装，共同组成一封装LED单元102， LED单元102可以包括一个以上的LED发光二极管管芯，其中 LED发光二极管管芯可以为红色或蓝色或绿色，也可以为其中任意两种组 合，还可以为三种的组合。 实施例7
如图3所示，在上述任一实施例的基础上，LED单元102还包括一PCB 板501, LED发光二极管108安装在PCB板501上，驱动控制LED发光二 极管108的控制模块可以设置在PCB板上，也可以与各LED发光二极管一 体封装。
PCB斧反501可以i殳置为三边形、四边形、五边形或多边形，本实施例 将PCB板501设置为四边形。
四边形PCB板501具有两个侧面和四个侧边，LED单元i02设置在四 边形PCB板501的侧边503上，与侧边503相对的另一侧边为侧边502， PCB板501通过侧边502固定在排线103上，PCB板501可以固定在排线 103的任一侧面上，也可以固定在排线103的任一侧边上。PCB板501可以 与排线103水平固定，即PCB板501的侧边502与排线103平行，PCB板 501还可以与排线103垂直相交固定，即PCB板501的侧边502与排线垂 直相交；另外PCB板501也可以与排线103斜向相交固定，即PCB板501 的侧边502与排线103以一定角度斜向相交，本实施例通过将PCB板501 固定在排线103上，可以达到将LED单元102稳固地固定在排线上的效果。
PCB板501可以通过排线103上的固定位直接固定，也可以通过固定 单元与排线103上的固定位连接固定，从而达到将各LED单元稳固地固定 到排线103上。例如，在PCB板的侧边502上设置外螺紋，而在排线103 的固定位上设置内螺紋，通过内外螺紋螺接；或在排线103的固定位上设 置卡槽，在PCB板的侧边502上设置卡扣，通过卡槽和卡扣实现卡接等。
另外，由于各LED发光二极管安装在PCB板501上，PCB板501上 设置与排线103相对应的电源正极线、电源负极线和信号控制线，为了实现PCB板501上的各线与排线103的各线路之间的连接，以实现各LED发 光二极管能按正常需要工作，PCB板上还设置有连接单元，其中第一连接' 单元与PCB板上的电源正极线电连接，第二连接单元与PCB板的电源负极 线连接，第三连接单元与PCB板上的信号线输入端连接，第四连接单元与 PCB板上的信号线输出端连接。
其中连接单元可以为具有一定刚性的金属导电物，如连接单元为带 刀刃的金属卡子，并且与PCB板一体成形，当PCB板固定在排线103上时， 带刀刃的金属卡子嵌入排线103中，并且分别与各线路对应连接。如，第 一卡'子与排线上的正极电源线路电连接，第二卡子与排线上的负极电源线 路电连接，第三卡子和第四卡子分别与信号线路电连接，为了使排线103' 上的信号线路所传输的控制信号通过第三卡子输入到LED单元102内，并 经过LED单元102，再通过第四卡子输出给信号线路，可以在排线上，将 夹持在第三卡子和第四卡子中间的信号线路切断。
实施例8
在上述任一 实施例的基础上，为了使本实施例中灯条具有防水和防尘 等效果，本发明LED灯条还设置一防水膜层。防水膜层可以采用各种防水 塑胶材料通过镀膜的方式覆盖在LED灯条的表面，即覆盖LED单元的表面， 各线路的表面、各线路与LED单元相接触处等。或者，防水膜层也可以仅 覆盖在各排线的表面。
上述的防水膜层也可以仅仅是一层、两层或多层防水膜。
实施例9
本发明还提供了 一种LED屏体，将上述任一实施例中所述的LED灯条， 至少两条LED灯条进行规则排列， 一般是多条LED灯条规则排列，并且相 互连接，以组成一LED屏体，LED屏体可以用于显示各种各样的图片、文
字或动画。
例如，可以用于公共场所的动画显示屏、信息条形屏等；所述LED灯条，包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和
至少一信号线路，各LED单元包括至少一 LED发光二极管及其控制模块； 所述LED单元设置一聚光部，用于将其中各LED发光二极管的光反射到外 部；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少一个固定位，用于固定各 LED单元；所述排线还设置至少一支撑条，用于防止变形。
平行设置可以包括横行平行、横向平行、竖直平行和斜向平行，将相互平 行的各LED灯条通过排线的各线路首尾连接，即可以组成本发明LED屏体。
相互交叉的各LED灯条可以根据需要造型，例如可以做成为波浪形、 螺旋形等，将相互交叉的各LED灯条通过排线的各线路首尾连接，即可以 组成本发明LED屏体。
例如，所述LED屏体中，所述聚光部为内腔中空、具有出光口、内表 面为球形或椭球形的反射式聚光镜。
又如，所述LED屏体中，所述聚光部为至少一反射式聚光镜片的组合， 所述聚光镜片的侧面为直线形或弧形。在此基础上，所述LED屏体中，所 述聚光部可以为至少三聚光镜片的组合。
又如，所述LED屏体中，各LED单元穿越所述排线设置，同一LED 单元在所述排线两侧的质量均衡。
又如，所述LED屏体中，所述支撑条的横截面至少是圆形、椭圓形、 三角形、四边形或五边形的其中之一。
又如，所述LED屏体中，所述LED灯条覆有至少一防水膜层。
又如，所述LED屏体中，所述LED单元直接固定在一所述固定位上， 或通过至少 一 固定单元固定在一所述固定位上。
又如，所述LED屏体中，所述LED单元的PCB板垂直于所述排线设 置，各固定单元垂直于所述PCB板的第一侧边；所述LED单元的各LED 发光二极管的发光面垂直于所述PCB板的第二侧边；所述第二侧边与所述第一侧边相对设置。
上述各例中，所述的LED发光二极管，可以是OLED (Organic light-emitting diode,有机发光二极管)，本发明对此不作任何额外限制。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以 改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护 范围。
权利要求
1、一种LED灯条，其特征在于，包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，所述LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；所述LED单元设置一聚光部，用于将其中各LED发光二极管的光反射到外部；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少一个固定位，用于固定各LED单元；所述排线还设置至少一支撑条，用于防止变形。
2、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述聚光部为 内腔中空、具有出光口、内表面为球形或椭球形的反射式聚光镜。
3、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述聚光部为 至少一反射式聚光镜片的组合，所述聚光镜片的侧面为直线形或弧形。
4、 根据权利要求3所述的LED灯条，其特征在于，所述聚光部为 至少三聚光镜片的组合。
5、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，各LED单元穿 越所述排线设置，同一 LED单元在所述排线两侧的质量均衡。
6、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述支撑条的 横截面至少是圆形、椭圆形、三角形、四边形或五边形的其中之一。
7、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述LED灯条 覆有至少一防水膜层。
8、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述LED单元直接固定在一所述固定位上，或通过至少 一 固定单元固定在一所述固定位 上。
9、 根据权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述LED单元 的PCB板垂直于所述排线设置，各固定单元垂直于所述PCB板的第 一侧边；所述LED单元的各LED发光二极管的发光面垂直于所述PCB板的 第二侧边；所述第二侧边与所述第一侧边相对设置。
10、 一种LED屏体，其特征在于，包括至少二规则排列的LED灯条； 所述LED灯条，包括至少两LED单元、至少一正极电源线;洛、至少一负4及电源线路和至少一信号线路，所述LED单元包括至少一 LED 发光二极管及其控制模块；所述LED单元设置一聚光部，用于将其中各LED发光二极管的光 反射到外部；各线路合为一根排线；所述排线上设置至少一个固定位，用于固定 各LED单元；所述排线还设置至少一支撑条，用于防止变形。
11、 根据权利要求10所述的LED屏体，其特征在于，所述聚光部为 内腔中空、具有出光口、内表面为球形或椭球形的反射式聚光镜。
12、 根据权利要求IO所述的LED屏体，其特征在于，所述聚光部为 至少一反射式聚光镜片的组合，所述聚光镜片的侧面为直线形或弧形。
13、 根据权利要求12所述的LED屏体，其特征在于，所述聚光部为 至少三聚光镜片的组合。
14、 根据权利要求10所述的LED屏体，其特征在于，各LED单元穿 越所述排线设置，同一LED单元在所述排线两侧的质量均衡。
15、 根据权利要求IO所述的LED屏体，其特征在于，所述支撑条的 横截面至少是圆形、椭圆形、三角形、四边形或五边形的其中之一。
16、 根据权利要求10所述的LED屏体，其特征在于，所述LED灯条 覆有至少一防水膜层。
17、 根据权利要求10所述的LED屏体，其特征在于，所述LED单元 直接固定在一所述固定位上，或通过至少一 固定单元固定在一所述固定位 上。
18、 根据权利要求10所述的LED屏体，其特征在于，所述LED单元 的PCB板垂直于所述排线设置，各固定单元垂直于所述PCB板的第一侧边;'所述LED单元的各LED发光二极管的发光面垂直于所述PCB板的第二侧边；所述第二侧边与所述第 一侧边相对设置。
全文摘要
本发明公开了一种LED灯条和LED屏体，包括至少两LED单元、至少一正极电源线路、至少一负极电源线路和至少一信号线路，所述LED单元包括至少一LED发光二极管及其控制模块；所述LED单元设置一聚光部，用于将其中各LED发光二极管的光反射到外部。采用上述方案，能够将LED单元固定在其对应的固定位上，使LED单元之间的连线更加简单、使LED单元亮度更高、光照距离更远，并且可以组合形成多变且装饰效果明显的LED灯条。
文档编号F21V15/00GK101424378SQ20081022632
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者松 商 申请人:北京巨数数字技术开发有限公司