具有倾斜的LED的柔性LED照明条的制作方法

本发明涉及一种柔性照明条，该柔性照明条包括许多以纵向布置的倾斜的发光二极管（led）。本发明进一步涉及一种包括这种柔性照明条的灯组件。本发明最后涉及一种包括这种车辆灯组件的车辆信号灯。

背景技术：

柔性led带被用于数量不断增长的照明应用。在许多情况中，光学元件（诸如例如透镜、反射器和/或准直器以及/或者光导）被布置在led的前面以改变光发射，以获得具有期望性质的发射的光束。例如，led带的可弯曲性或顺从性允许作为被集成在弯曲的车身框架中的车辆灯组件装配在对应的应用中。

例如，us2009/0296382a1公开了一种柔性led带。该柔性led带具有用于附接柔性led带的基座和可连接至该基座的至少部分透光的覆盖物，其中在彼此连接的状态中，基座和覆盖物形成了用于柔性led带的容纳（accommodation）腔。

us2013/0329444a1公开了一种包括表面光源和车辆灯装置的灯设备。该灯设备可以包括：基板，该基板包括多个支撑部分，每一个支撑部分均具有安装在其上的光源；以及连接部分，该连接部分被放置在相邻的支撑部分之间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种柔性照明条，该柔性照明条包括具有改进的光发射的许多倾斜的led。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利的实施例。

根据第一方面，提供了一种柔性照明条，该柔性照明条包括许多倾斜的发光二极管（led）。柔性照明条适于或被布置用于车辆信号灯。柔性照明条被布置成围绕至少两个线性独立轴弯曲，更优选围绕至少三个线性独立轴弯曲。至少第一组led中的led相对于柔性照明条的纵向延伸被倾斜，使得第一组led的光出射表面的表面法线与柔性照明条的光发射表面的对应的表面法线围成大于0°的第一角度。

led基本上是朗伯发射器，即它们不具有任何附接的准直光学器件或光束定向光学器件。在柔性led带中使用led使几何光学设计不容易实现，特别是在小构建高度的柔性led带中。某些应用可能要求柔性led带的强烈弯曲。例如，由于led的朗伯发射特性，在类似强烈弯曲的日间行车灯（drl）的车辆信号灯中实现标准柔性led带将导致大量光向侧面传播。具有朗伯发射特性的led的主发射方向通常与led的光出射面的表面法线一致。如以上所描述的现有技术解决方案中，一个led的表面法线基本上指向与直接布置在led上方的一部分光发射表面的对应的（局部）表面法线相同的方向。柔性led带的最大光发射因此基本上与相应led上方的光发射表面的表面法线一致。这具有以下效果：主发射方向遵循柔性led带的光发射表面的曲率。然而，一些法规（例如用于drl的ecer87）要求大多数光必须在（例如用于车辆前灯的向前方向或用于车辆后灯的向后方向的）预定义的方向上被发射。

通过把由led发射的光定向在相比于柔性照明条的光发射表面的表面法线的不同方向上，上面描述的具有相对于柔性照明条的纵向延伸被倾斜的至少第一组led的柔性照明条确实避免了该缺点。柔性照明条（例如集成在车辆信号灯中之前）在基本配置中通常是笔直的。led的主发射方向与每一个led的光出射表面的表面法线相对应。第一组led的表面法线相对于柔性照明条的光发射表面被倾斜。在弯曲柔性照明条之前，（获得发射的led光的朗伯光分布的）led的主发射方向相对于柔性照明条的光发射表面的表面法线因此是倾斜的或被倾斜。这个特征在柔性照明条的弯曲期间基本上被保留，使得在柔性照明条的弯曲段或弧形段中由一个led发射的光的主发射方向相对于柔性照明条的光发射表面的表面元件的局部表面法线被倾斜，该柔性照明条被直接布置在led的光出射表面上方。倾斜的角度因此能够根据应用来加权主发射方向，使得更多的光被定向到（例如向前方向或向后方向的）预定方向上，该预定方向基本上独立于柔性照明条的光发射表面的表面法线的方向。

第一组led可以包括一个、两个、三个、四个或更多个led。相邻led之间的倾斜的角度和距离可以被布置，使得基本上避免了阴影效应。相邻led之间的距离可以进一步适应于应用中的柔性照明条的曲率。

柔性照明条可以包括至少第二组led。第二组led的led相对于柔性照明条的纵向延伸被倾斜，使得第二组led的光出射表面的表面法线与柔性照明条的光发射表面的对应的表面法线围成大于0°的第二角度。第二角度不同于第一角度。

柔性照明条可以特别地包括至少三组led。所述至少三组led相对于柔性照明条的纵向延伸被倾斜，使得所述至少三组led的光出射表面的表面法线与柔性照明条的光发射表面的对应的表面法线围成大于0°的不同角度。这些角度沿着柔性照明条的纵向延伸变化。

使用两组、三组、四组或更多组led使得能够相对于柔性照明条的预期曲率或弯曲来对led的倾斜进行适配，以便在最终应用中把尽可能多的光定向在预定方向上。例如，对于每个led，倾斜的角度可以从柔性照明条的第一侧到第二侧增加，以补偿从柔性照明条的第一侧到第二侧开始的增加的曲率。

发光二极管被安装在载体结构上。载体结构被布置为使发光二极管相对于柔性照明条的光发射表面倾斜。led在这个实施例中被安装在载体结构上。载体结构因此可以使倾斜的角度能够简化适应到预期的应用。例如，载体结构可以包括交替布置的载体元件和连接元件。载体元件相对于连接元件被倾斜。led在这个实施例中要么可以被安装在被附接至载体元件的子底座上，要么可以被直接安装在载体元件上。连接元件可以被布置成在载体元件之间以及在led之间提供机械耦合或电耦合。

载体元件和连接元件可以被布置成锯齿布置。

布置了载体结构，使得第一发光二极管的光出射表面的对应的表面法线和与第一发光二极管相关联的光发射表面的第一部分的对应的表面法线之间的角度随着光发射表面的第一部分的曲率的增加而增大。载体结构可以根据柔性照明条的弯曲使适应的倾斜角度成为可能。例如，载体结构的机械结构和位置可以在弯曲和预期应用期间适应于柔性照明条的中性平面。例如，led可以被安装在借助中间连接元件被机械耦合和电耦合的载体元件上。可以布置载体元件和连接元件之间的机械连接，使得载体元件的倾斜的角度在弯曲期间改变。载体元件和连接元件之间的机械连接可以是一种铰链。可以布置铰链、载体元件和/或连接元件，使得倾斜的角度随着柔性照明条的曲率的增加而增大。

载体结构可以包括用于向led供应电功率的阳极轨道和阴极轨道。在一个实施例中，载体结构可以由阳极轨道和阴极轨道组成。在可替换的实施例中，阳极轨道和阴极轨道在可替换的实施例中可以是包括附加结构元件的载体元件或连接元件的一部分。

发光二极管可以被嵌入在柔性半透明材料中。例如，半透明材料可以是硅酮聚合物。半透明材料可以被布置成在柔性照明条的工作期间支持预定方向上的光发射。

例如，半透明材料可以由导光结构包括。导光结构可以由框架结构做框架，使得在柔性照明条的工作期间由led发射的发射光经由框架结构的开口离开导光结构。框架结构可以被布置成反射和重新分布在导光结构内被引导的光。框架结构可以特别地包括反射表面，该反射表面在柔性照明条的工作期间支持预定方向上的光发射。框架结构可以包括柔性基座和柔性侧壁。led的倾斜可以支持在导光结构中引导由led发射的光。导光结构可以包括三维结构，该三维结构被布置在柔性照明条的光发射表面上或者由柔性照明条的光发射表面包括，以在某个位置以某个角度把光耦合出。例如，导光结构可以包括全息结构。全息结构可以被布置为根据柔性照明条的光发射表面的曲率来支持预定方向上的光的发射。

柔性照明条可以进一步包括漫射体。漫射体被布置成在柔性照明条的工作期间改变由led发射的光的光分布。漫射体被布置成至少部分地掩藏led的位置。漫射体可以使由led发射的光的方向性恶化。然而，漫射体越靠近led放置，方向性被恶化得就越少。漫射体可以被布置成提供定向的光发射。漫射体和/或导光结构可以被布置为引导由led发射的光并且在光发射表面的预定区域处耦合出被引导的光。例如，可以布置漫射体，使得在柔性照明条的纵向延伸的一个方向（例如向前方向或向后方向）上加权了由led发射的光的光外耦合。导光结构（见上文）或漫射体可以被布置为在柔性照明条的第一侧耦合出大部分被引导的光，例如，该柔性照明条被布置为指向drl的向前方向。光外耦合可以从柔性照明条的第一侧到第二侧减小。漫射体可以被进一步布置成沿着柔性照明条的延伸提供平滑的亮度轮廓。

根据进一步的一方面，提供了一种车辆灯组件。车辆灯组件包括根据上面描述的任何实施例的柔性照明条。车辆灯组件包括电接口。电接口被布置成把车辆灯组件耦合至外部电源或控制系统。

车辆信号灯可以包括根据上面描述的任何实施例的车辆灯组件或柔性照明条。车辆信号灯可以进一步包括电驱动器，以为led提供电驱动电流。电驱动器可以经由电接口接收电功率和电控制信号。

例如，柔性照明条或车辆灯组件可以在日间行车灯（drl）、尾灯、停车灯或转向灯中被使用。

应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求与相应的独立权利要求的任何组合。

下面限定了进一步有利的实施例。

附图说明

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是清楚的并将被阐明。

现在将以举例的方式，参考附图基于实施例来描述本发明。

在附图中：

图1示出了第一柔性照明条的透视视图，

图2示出了第二柔性照明条的第一截面，

图3示出了第三柔性照明条的第二截面，

图4示出了车辆信号灯的截面，

图5示出了第五柔性照明条的第三截面。

在图中，类似的标号自始至终指代类似的对象。图中的对象不一定按比例绘制。

具体实施方式

现在将借助于附图描述本发明的各种实施例。

图1示出了第一柔性照明条100的透视视图。柔性照明条100包括具有柔性基座16和柔性侧壁18的框架结构。led20被安装在载体结构30上。载体结构30以锯齿布置为特征。led20被安装在锯齿布置的一侧，使得led20的所有光出射表面相对于柔性照明条100的光发射表面的表面法线被倾斜。如图3所示出，光发射表面与柔性侧壁18的上表面处于同一水平。led20的光出射表面指向相同的方向。

图2示出了沿着图1中指示的线a-a的第二柔性照明条100的第一截面。每一个led20被安装在子底座25上。子底座25被安装在载体结构30上。载体结构30包括载体元件31和连接元件32。led20被安装在载体元件31上，该载体元件31相对于柔性照明条100的光发射表面的表面法线28被倾斜。载体元件31的倾斜和对应的led20的光出射表面的倾斜确实具有以下效果：一个led20的光出射表面的表面法线21与光发射表面的对应的表面法线28之间的角度围成大于0°的角度。对应的表面法线意味着被直接布置在led20上方的光发射表面的表面元件的表面法线。如果柔性照明条100是笔直的，则光发射表面的表面法线28全都指向相同的方向。如果柔性发光条100是弯曲的，则光发射表面的表面法线28被定向在不同的方向。载体元件31通过连接元件32被机械地连接。载体元件31和连接元件32被布置为锯齿布置。载体结构30进一步包括在图2中未示出的阳极轨道和阴极轨道。载体结构30、子底座25和led20被嵌入导光结构22中，该导光结构22包括柔性半透明材料（例如硅酮聚合物）。

图3示出了沿着图1中指示的线b-b的第三柔性照明条100的第二截面。第三柔性照明条100包括具有柔性基座16和柔性侧壁18（例如柔性塑料材料或彩色硅酮）的框架结构，该柔性基座16和柔性侧壁18围绕柔性半透明材料。框架结构和柔性半透明材料构建了导光结构22。与柔性半透明材料的上表面一致的框架结构的开口构建了以光发射表面的表面法线28为特征的光发射表面。图3进一步示出了载体结构的连接元件的截面，该载体结构在这个实施例中由阳极轨道34和阴极轨道35组成，该阳极轨道34和阴极轨道35被布置成向led20供应电功率和电控制信号。

图4示出了车辆信号灯200的截面。车辆信号灯200包括类似于关于图2所讨论的柔性照明条100。车辆信号灯200进一步包括用于安装柔性照明条的条支架140、用于接收电功率和控制信号的电接口110、和用于电驱动led20的电驱动器120。led20在这个实施例中被布置在四组led20中。包括一个led20的第一组led20被布置在图4的右侧。由第一组led20所包括的led20的光出射表面的表面法线21与车辆信号灯200的向前方向50共线，该向前方向与柔性照明条100的光发射表面的对应的（局部）表面法线28一致。第二组led包括一个led20，该led20被布置为紧邻图4中从右侧到左侧的第一组led20。由第二组led20所包括的led20的光出射表面的表面法线21与光发射表面的对应的局部表面法线28围成小角度。该小角度基本上与在（局部）光发射方向24（最大强度的方向）和光发射表面的表面法线28之间所围成的角度相同。第三组led包括一个led20，该led20被布置为紧邻图4中从右侧到左侧的第二组led20。与由第二组所包括的led20相比，由第三组所包括的led20的光出射表面的表面法线21与光发射表面的对应的（局部）表面法线28围成不同的角度。第四组led20包括六个led20，该六个led20被布置为紧邻图4中从右侧到左侧的第三组led20。由第四组所包括的led20的光出射表面的表面法线21与光发射表面的对应的（局部）表面法线28围成相同的角度。对应于第四组led20的角度大于与由第三组led20所包括的led20相关联的角度。从第二组led到第三组led20，并且最后到第四组led20，在光出射表面的表面法线21和光发射表面的（局部）表面法线28之间所围成的角度是增加的。led20被安装在载体结构30上，该载体结构30包括类似于关于图2所讨论的载体元件31和连接元件32。载体元件31和连接元件32被布置在锯齿布置中。载体结构30被布置在导光结构22内，该导光结构22包括半透明柔性材料和（在图4中仅示出了柔性基座16的）框架结构。柔性照明条100进一步包括构建了光发射表面的漫射体27。漫射体27被布置为支持由led20的倾斜的光出射表面21所发射的光的方向性。图4示出了当柔性照明条100被安装在条支架140中时在柔性照明条100的最终弯曲构造中的倾斜的角度。在柔性照明条被安装在条支架140中之前，在光出射表面的表面法线21和光发射表面的表面法线28之间的倾斜的角度可以是不同的。例如，在安装柔性照明条100之前，柔性照明条可以包括具有不同倾斜的角度的两组led。第一组led20可以由图4中右侧的第一led20和第二led20组成。第二组led20可以由剩余的led20组成。在这个可替换的实施例中，在条支架140中安装期间的柔性照明条100的弯曲可以导致上面讨论的第二组led和第三组led的不同倾斜的角度。柔性照明条100在条支架140中安装之前可以是笔直的。在可替换的实施例中它可以是弯曲的以简化安装。

图5示出了沿着图1中指示的线c-c的第五柔性照明条100的第三截面。第五柔性照明条100包括类似于关于图3所讨论的柔性框架结构，该柔性框架结构围绕柔性半透明材料。框架结构和柔性半透明材料构建了导光结构22。与柔性半透明材料的上表面一致的框架结构的开口构建了以光发射表面的表面法线28为特征的光发射表面。框架结构的形状和框架结构内的柔性半透明材料的取向相对于彼此被倾斜，使得光发射表面28相对于框架结构的外形被倾斜。相对于框架结构的光发射表面28的相对布置因此使在线c-c的方向上的定制的光发射方向成为可能。图5进一步示出了载体结构的载体元件的截面，该载体元件在这个实施例中由阳极轨道34和阴极轨道35组成，该阳极轨道34和阴极轨道35被布置成向被安装在载体元件上的led20提供电功率和电控制信号。例如，框架结构可以可替换地具有圆形截面，以便根据应用适应光发射表面28的取向。光发射表面28可以如图3和图5中所示出的是平坦的，或者光发射表面28可以例如是弯曲的。

尽管已经在附图和前述描述中详细图示了和描述了本发明，但是这样的图示和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。

通过阅读本公开，其它修改对本领域技术人员将是清楚的。这样的修改可以涉及本领域中已知的其它特征，并且可以被用于替代或补充本文已描述的特征。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员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”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个元件或步骤。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制其范围。

附图标记：

16柔性基座

18柔性侧壁

20发光二极管（led）

21光出射表面的表面法线

22导光结构

24光发射方向

25子底座

27漫射体

28光发射表面的表面法线

30载体结构

31载体元件

32连接元件

34阳极轨道

35阴极轨道

50向前方向

100柔性照明条

110电接口

120电驱动器

140条支架

200车辆信号灯。