具有柔性电路板的管状LED灯的制作方法

文档序号:14719720发布日期:2018-06-17 02:15阅读:229来源:国知局

本申请要求2014年9月23日提交的美国临时申请No.62/054002的权益。



背景技术:

标准的线性荧光灯是用于产生光的最常见的灯形式之一。鉴于安装在商用、机构用和工业用场所的大量荧光灯固定装置,希望的是用其它高效、无汞照明解决方案替换荧光灯,其具有相同的形状因子,使得不必更换现有的固定装置。这导致了开发固态替换灯,其包括设置在中空管内的电路板上的线性阵列的发光二极管(LED)。这些新的固态灯需要与常规荧光灯不同的构造方法,特别是需要在管状灯体内安装电路板新技术。

附图说明

所要求保护的主题的多个实施例的特征和优点将随着以下详细描述的进行以及参考附图而变得显而易见,其中相似的附图标记表示相似的部件,并且其中:

图1A是具有呈纵向脊形式的保持装置的管状灯体的透视图。

图1B是图1A的管状灯体的横截面图,进一步示出了由保持装置保持就位的柔性电路板。

图1C是正被插入图1A所示的管状灯体内的柔性电路板的透视图。

图1D是已完全插入图1A的管状灯体中的柔性电路板的透视图。

图2A是呈夹具形式的保持装置的分解图。

图2B是施加到柔性电路板的图2A的保持装置的立面图。

图2C是正被插入管状灯体中的图2B的柔性电路板的透视图。

具体实施方式

已经发现,常规的改型LED灯的刚性电路板可以被替换为柔性电路板。柔性电路板的弯曲和同心地装配到灯的管状体的内径的能力意味着,与通常被安装到挤压铝散热器的平面刚性电路板相比,需要不同的安装方法。此外,使用柔性电路板允许LED阵列被定位成更远离灯的前表面,以允许由个体LED发射的光的较大漫射,从而提供更均匀的外观。板的曲率还允许发光二极管相对于彼此成一定角度,进一步辅助光分布。

本发明涉及一种LED灯,其具有保持装置,其保持管状灯体内的柔性电路板的曲率。在图1A-1D中所示的第一实施例中,保持装置包括位于具有圆形横截面的管状灯体100的内表面114上的纵向脊102。如图1A所示,纵向脊102优选沿管状灯体100的整个长度延伸。优选地,管状灯体100是半透明的塑料管,并且纵向脊102与管状体100一体成型,例如,通过挤出法。

参考图1B,柔性电路板104被示出为保持在纵向脊102之间。优选地,柔性电路板由聚合物材料如聚对苯二甲酸乙酯(PET)构成。在一个实施例中,PET是高反射性的白色PET,其朝向灯的前方反射光。更优选地,柔性电路板104由PET材料构成,该PET材料已经被热成型,以得到具有弧形横截面的电路板,该弧形横截面总体上与管的曲率一致。两个纵向脊102接合纵向电路板的边缘116,以将弯曲的、长条的柔性电路板104保持在管内。如图1B所示,被保持的柔性电路板104的曲率大致对应于管状灯体100的曲率。纵向脊102相对于管状灯体100的圆形横截面成角度θ。优选地,θ约为120°。电路板具有多个LED108和提供电力到LED的电路(未示出)。更优选地,该管状灯体可装配有常规的荧光双插脚端帽(未示出),以提供与现有的荧光灯固定装置兼容的电接口。附加的电子装置也可以设置在管内或者连接到管的一端或两端,以提供AC到DC的电力转换、电流调节等。LED灯在图1D中示出为没有常规的荧光双插脚端帽。

半透明灯体100发挥功能以漫射由LED发射的光,使得从前表面110射出的光在外观上更均匀。如图1B所示,LED108被定位成靠近管状体的内表面114,并且相对远离前表面110。该增加的距离增强了由LED108射出的光的漫射。柔性电路板的弧形横截面还用于使两行LED108相对于彼此成角度,从而有助于更均匀的光分布。

在图2A-2C所示的第二实施例中,保持装置呈一个或多个夹具的形式,其保持柔性电路板的曲率。夹具可与塑料管或玻璃管一起使用,因为不需要在管内形成脊。

现在参照图2A,其中示出了用于施加至柔性电路板的夹具220的分解图。夹具220包括第一保持构件210和第二保持构件214。第一保持构件210具有相对的保持边缘212,其从第一保持构件210的每个端部向内突出。第一和第二保持构件中的每一个都具有弧形形状,其优选模仿LED灯的管状体的曲率。优选地,第一和第二保持构件中的每个由弹性塑料材料例如ABS塑料形成。在操作中,第一保持构件210的保持边缘212接合第二保持构件214的相对端部216,从而使得第二保持构件紧密地装配在第一保持构件内。夹具220被组装成使得柔性电路板204处于第一和第二保持构件210、214之间(图2B和2C)。第二保持构件214应该足够细,使得它装配在电路板上的LED208之间。夹具发挥作用以保持柔性电路板的所需曲率。优选地,柔性电路板的曲率被选择为与LED灯的管状体200的曲率大致相同。更优选地,夹具具有的尺寸使得它必须被略微压缩以插入灯的管状体中,这导致夹具通过弹性力在管状体内保持就位。

通常,在柔性电路板被插入管状灯体之前,将夹具施加到柔性电路板上。可以沿长条形的柔性电路板204的长度以一定间隔使用多个夹具,该柔性电路板具有安装在其上的多个LED208。优选地,在附接夹具之前,柔性电路板已被热成型,以至少具有一定的曲率。管状灯体200优选由半透明塑料制成,然而也可以使用其它透明或半透明的材料,例如玻璃。如上所述,柔性电路板具有提供电力到LED的电子电路,并且LED灯可以通过连接常规的荧光灯双插脚端帽而得以完成。

在上面讨论的具体实施例中,机械接口不仅将柔性电路板保持就位,而且也控制其它性能特征,例如截止角(cut-offangle),以及由于LED放置在管的圆形横截面内带来的光分布变化。LED可以沿着管内的柔性电路板的弧面位于任何地方,从而影响从灯发出的最终光分布。

尽管已经图示和描述了本发明的目前被认为是优选的实施例,但本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下,可以进行各种变化和修改。

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