LED发光膜及由透光光伏驱动的LED发光膜系统的制作方法

本实用新型属于LED发光膜领域，具体涉及一种新型的LED发光膜及由透光光伏驱动的LED发光膜系统。

背景技术：

LED简称发光二极管，经过二十多年的发展，其亮度得以大幅度的提高，并已达到采用超高亮度的LED来实现单色、多色乃至变色的发光灯柱及其它形状的发光光源。相比于传统的霓虹灯，其寿命、节电、驱动及其控制都已具备成熟的优势。更为重要的是，随着该产品的不断壮大，其价格得以大幅度的下降，因此在高大建筑物、桥梁、街道及广场等景观工程均得以大量的应用，其在装饰领域已经扩大单独形成一种产业。

在与建筑物、桥梁、街道等领域的结合应用上，早期均是采用导线将LED灯珠串并联直接粘贴或是固定在对应位置上，这种工程做法简单，成本低廉，但同时也面临以下问题：

1)外露的导线和LED灯珠受天气、环境的影响，在短时间内就部分失效或是全部失效，导致后期维护成本增加；

2)悬挂的导线及灯柱对外观的影响很明显，尤其是在白天，适合于早期的城镇规划，但是不适合于新经济环境下的城镇建设需求；

3)悬挂的导线及其灯柱尽管其电压比较低，但是随着大面积的应用，其安全隐患也是逐步凸显出来。

4)早期LED灯珠，尤其核心的灯芯技术及其封装技术均掌握在欧美手上，因此原材料成本较高，导致压缩应用成本，从而出现大量劣质的景观工程。

基于以上因素影响，加上大量产能的释放，导致LED产业一度出现大量破产、重组、生存困难的现象。随着建筑玻璃领域的发展，尤其是国家对low-e行业的大力扶持，2006年以后在国内逐步提出了LED发光玻璃。其核心技术是在玻璃上集成电路定制LED灯珠，通过电路的设计来控制光电效果，除了具备多重安全防护功能，完全透明的玻璃形态、多彩的外观、灵活的结构配置，使得LED与玻璃的结合迎来了第二阶段的应用发展。但LED发光玻璃也是面临以下问题：

1)价格高昂，仅在高端酒店、建筑等领域得以应用；

2)LED发光玻璃，需要在玻璃上进行镀膜形成导线，因此对镀膜工艺的要求比较严格，需要综合考虑导电性和透过率。目前市场主流的ITO导电膜均在150ohm以上，其导电性无法满足大面积导线的需求，如果将其导电性提高，膜层厚度变厚，对应的透过率就会出现大幅度的下降。而其余的多层功能薄膜，或是采用金属结构的薄膜，尽管在导电性方面可以得以满足，但同样面临透过率和氧化问题；

3)目前LED发光玻璃均是与low-e玻璃结合起来应用，而low-e大部分均是应用于高层建筑，单块最大面积可达3.3m*3.6m，存在后期维护困难的现象；

4)LED发光玻璃重且容易碎裂。

基于上述问题，市场上对新型LED发光膜仍有很大需求。

透明导电薄膜(TCFs)兼具透光性和导电性，可广泛应用于各类平面显示器、LED灯具、触摸屏、光伏电池、智能窗户、EMI屏蔽膜等领域。

易晖公司在对传统透明导电薄膜的研究改进中，发明了一种新的低电阻透明导电薄膜(技术内容可详加已公开的国内发明专利申请文件201510639806.X)，该低电阻透明导电薄膜具有光学透过率高、面电阻低、雾度值低、颜色呈中性，且易于制备于硬质衬底或柔性衬底表面的优点。

光伏，是太阳能光伏发电系统的简称。经过近20年左右的发展，光伏产品已经发展成为一种常规性产品，逐步进入到与建筑的结合、与农户系统的结合、与智能化家居的结合，其中具备透光性能的透光光伏组件与建筑的结合越来越紧密，既可以作为建筑材料替代现有的玻璃、又可以发电用于建筑内部的办公系统需求，同时又能通过透光以满足正常光线的需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺点与不足，本实用新型的首要目的在于提供一种新型的LED发光膜，将LED灯珠与柔性透明导电薄膜进行融合，使得LED发光膜具有透过率高、环保、发光效率高、轻质、不易碎、配置灵活、安装方便等优点；

本实用新型的另一目的在于提供一种由透光光伏驱动的LED发光膜系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

LED发光膜，包括透明导电薄膜和LED灯珠；所述透明导电薄膜至少包括依次叠层的透明薄膜表层、导电材料薄膜层及柔性薄膜衬底；所述透明导电薄膜的透明薄膜表层划刻有若干通道，所述通道露出导电材料薄膜层形成导电通道；所述LED灯珠固定在对应的导电通道中，形成LED灯珠电源通路，LED灯珠电源通路的输入端与外部电源连接。

优选的，所述通道为激光划刻通道。通过激光划刻的方式形成的导电通道，可避免采用盐酸等方式进行溶液刻槽带来的工艺复杂及环境污染问题。并且，激光划刻通道可将透明薄膜表层按照LED灯珠的布线需求灵活进行通道设计。

优选的，所述LED灯珠电源通路的输入端集中布设在透明导电薄膜的一侧边缘，形成排线区。这样设计可方便外部电源给LED灯珠电源通路进行集中供电。

优选的，所述导电通道的阻抗与导电通道的宽度成反比，与导电通道的长度成正比。导电通道的电阻要足够低，以确保不同位置的LED灯珠的导电通道的阻抗基本一致，因此在导电通道的设计上需要综合考虑长度及其导电性的匹配，即导电通道离排线区的长度越长，导电通道的宽度要越宽，以使得各位置的LED灯珠的导电通道的阻抗基本一致。

为了扩大LED发光膜的应用范围，提高LED发光膜的应用便利性，在LED发光膜的基础上，本申请还提供一种由透光光伏驱动的LED发光膜系统。

由透光光伏驱动的LED发光膜系统，包括透光光伏组件及LED发光膜，LED发光膜贴合在透光光伏组件的背板，透光光伏组件的电源输出端与LED发光膜的LED灯珠电源通路的输入端连接。

优选的，所述透光光伏组件的光伏膜上设有若干膜层刻蚀区。通过将光伏组件内部膜上的部分区域刻蚀去除形成膜层刻蚀区，可实现调节光线的透过率，以及通过刻蚀区的串并联设计调整透光光伏组件的输出电压以匹配LED发光膜的输入电压需求。

优选的，所述透光光伏组件的电源输出端还与外部蓄电池系统连接。比如以一栋建筑作为一个单元，一个单元建立一套蓄电池系统即可，碰到连续阴雨天气的时候，由市电给LED发光膜进行供电。

优选的，所述透光光伏组件的电源输出端还与户内电网连接，可将多余的电力输送到户内用户使用。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

一、本实用新型所述的LED发光膜，具有以下优点：

1、在PET等柔性衬底上通过镀膜形成低阻的透明导电薄膜，如采用易晖的叠层无序纳米银网透明导电薄膜MDSN(其产品结构及制备方法已经申请专利保护，申请号为201510639806.X)，MDSN产品具备10ohm左右的低电阻，透过率可达到89％以上，极低的电阻和优异的透过率使其可以完成替代传统玻璃作为基底的导电膜；

2、可采用激光的方式将透明导电薄膜按照LED灯珠的布线需求灵活进行导电通道的设计，无需采用盐酸等方式进行溶液刻槽，然后将LED灯珠按照布线需求直接粘附到膜面上，更为环保和简便；

3、LED灯珠与透明导电薄膜的结合形成的LED发光膜重量轻，不易碎破，可适合于任何场合和任何建筑高度；

4、低电阻的柔性透明导电薄膜可以使得LED发光膜的发光效率更高，并且可以带动大面积的应用；

5、该LED发光膜无需额外布线，直接由透明导电薄膜内部结构划刻构成通道导线；

6、该LED发光膜结构配置灵活，尤其是在尺寸上，可完全根据应用的需求对材料进行多样式的裁剪，以符合不同建筑、装饰和照明的需求；

7、该LED发光膜安装方便，可以在任何场合和任何建筑上进行粘贴固定，而无需像玻璃那样进行打孔、需要拆除替换原有玻璃等问题。

二、本实用新型所述的由透光光伏驱动的LED发光膜系统，具有以下优点：

1、将LED灯珠导入到低阻的透明导电薄膜中构成LED发光膜，解决了LED发光玻璃易碎、重量重、维护困难等难题；

2、LED发光膜可以直接贴合到透光光伏组件的背板后面，由透光光伏组件提供LED发光膜所需要的驱动电压；

3、透光光伏组件发出的额外动力可以并入到户内网正常使用；

4、通过蓄电池系统，可在阴雨天等太阳能缺乏的情况下由市电给LED发光膜进行供电；

5、透光光伏组件和LED发光膜均具有一定的透光性，与建筑、户用、装饰系统结合时，均可以保证系统内部获得足够多的光线；

6、由透光光伏组件给LED发光膜提供清洁的电力，安装灵活，可用于户外各处装饰系统的需求。尤其是一些较为偏远的LED发光膜系统，可直接由光伏系统来进行供电，而无需独立的布置电力网络；

7、透光光伏组件的寿命在20年左右，而LED发光膜的寿命偏短。采用该结构，LED发光膜安装在内部，易于维护，尤其是针对高层建筑,可以在建筑内部直接将发光膜进行更换，具有极低的维护成本和优异的安全保障。

附图说明

图1为实施例所述LED发光膜的结构示意图。

图2为实施例所述由透光光伏驱动的LED发光膜系统的结构示意图。

图3为实施例所述由透光光伏驱动的LED发光膜系统中透光结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种LED发光膜100，包括透明导电薄膜1和LED灯珠2；所述透明导电薄膜1至少包括依次叠层的透明薄膜表层、导电材料薄膜层及柔性薄膜衬底；所述透明导电薄膜的透明薄膜表层划刻有若干通道，所述通道露出导电材料薄膜层形成导电通道3；所述LED灯珠固定在对应的导电通道3中，形成LED灯珠电源通路，LED灯珠电源通路的输入端与外部电源连接。

其中，所述通道为激光划刻通道。通过激光划刻的方式形成的导电通道，可避免采用盐酸等方式进行溶液刻槽带来的工艺复杂及环境污染问题。并且，激光划刻通道可将透明薄膜表层按照LED灯珠的布线需求灵活进行通道设计。

其中，所述LED灯珠电源通路的输入端集中布设在透明导电薄膜1的一侧边缘，形成排线区4。这样设计可方便外部电源给LED灯珠电源通路进行集中供电。

其中，所述导电通道3的阻抗与导电通道3的长度成正比。导电通道的电阻要足够低，以确保不同位置的LED灯珠的导电通道的阻抗基本一致，因此在导电通道的设计上需要综合考虑长度及其导电性的匹配，即导电通道离排线区的长度越长，导电通道的宽度要越宽，以使得各距离的LED灯珠的导电通道的阻抗基本一致。

如图2所示，一种由透光光伏驱动的LED发光膜系统，包括透光光伏组件200及LED发光膜100，LED发光膜100贴合在透光光伏组件200的背板，透光光伏组件的电源输出端与LED发光膜100的LED灯珠电源通路的输入端连接。

其中，如图3所示，所述透光光伏组件200的光伏膜201上设有若干膜层刻蚀区211。通过将光伏膜上的部分区域刻蚀去除形成膜层刻蚀区211，可实现调节光线的透过率，以及调整透光光伏组件的输出电压，可以调整至输出24V的安全电压来驱动LED发光膜100。

其中，所述透光光伏组件200的电源输出端还与外部蓄电池系统连接。比如以一栋建筑作为一个单元，一个单元建立一套蓄电池系统即可，碰到连续阴雨天气的时候，由市电给LED发光膜100进行供电。

其中，所述透光光伏组件200的电源输出端还与户内电网连接。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。