可切割柔性光引擎的制作方法
【专利说明】可切割柔性光引擎
[0001]相关申请的交叉引用
本申请是国际申请并且要求2014年3月28日提交的并且题为“CUTTABLE FLEXIBLELIGHT ENGINES”的美国专利申请N0.61/228，468的优先权，该美国专利申请为2013年9月30日提交的美国临时专利申请N0.61/884，941的非临时并且要求其优先权，其整体内容被通过引用合并到此。
技术领域
[0002]本发明涉及照明，并且更特别地，涉及可切割柔性光引擎。
【背景技术】
[0003]常规的光引擎和/或模块包括被恒定电压源驱动的一个或多个固态光源。每个光引擎例如可以包括由电路衬底上的导电迹线连接在电路中的一个或多个固态光源。典型地由相对刚性的材料(诸如纤维加强环氧树脂(例如FR4)或聚酰亚胺)制成电路衬底。
【发明内容】
[0004]虽然这样的常规光引擎是有用的，但使用相对刚性的电路衬底可能强加设计限制。因此已经开发技术以生产合并柔性衬底材料(诸如塑料)的柔性光引擎。柔性光引擎允许设计和安装上的自由。例如，可以通过在弯曲的或不规则的表面周围弯曲柔性光引擎而在该表面上安装柔性光引擎。此外，可以以卷来存储并且使用卷对卷制造技术来构造柔性光引擎。在卷对卷制造技术中，通过在柔性衬底材料的连续网体上将固态光源耦合到导电迹线来制造柔性光引擎。卷对卷制造可以促进高性能柔性光引擎的有效率的大规模制造。卷对卷制造、相对廉价的衬底材料以及用以在单个封装中封装柔性光引擎的长卷的能力也贡献于与刚性光引擎相比的柔性光引擎的相对低的成本。
[0005]然而，在柔性光引擎的情况下的一个问题是，它们被频繁地限制于仅在特定的预先限定的区域处被切割为想要的长度。例如，包括固态光源的柔性光引擎可以是可按一英尺间隔切割的，允许泛光灯制造商在仅需要一英尺的光引擎的产品中并且在要求三英尺的光引擎的不同产品中使用同一光引擎类型。替代购买预先切割的一英尺和三英尺光引擎产品，泛光灯设计者能够购买单个柔性光引擎产品并且根据需要对其进行切割。这种灵活性是巨大的优点，并且可以提供显著的成本节省。
[0006]然而，当然现在仍存在限制。柔性光引擎仅可按某一预先限定的间隔切割。这些间隔可能不允许用户到达想要的光引擎的量。例如，再次提及可以按一英尺间隔切割的柔性光引擎产品，如果用户将要需要一英尺光引擎、两英尺光引擎、三英尺光引擎等，则这样的产品是非常有用的，但如果用户在长度上将需要一点五英尺的光引擎，则是不太有用的。如果用户尝试在除了预先指定的切割位置之外的任何地方切割柔性光引擎，则光引擎将不起作用。光引擎被设计为应对在特定数量的固态光源上的特定正向电压降，并且被制造为这样的:其能够仅在预先指定的位置处被切割。在不同位置处切割光引擎将引起光引擎不能够处理的在正向电压降上的改变，并且因为在设计中并未计及该情况，所以即使在正向电压降上的改变不大，也将很可能引起其它问题。例如，并且取决于柔性衬底上的电路的布局，在非指定的位置处的切割可以服务于在作为想要的光引擎的部分的一个或多个固态光源与想要的光引擎的其余固态光源之间的连接。因此，将是有用的是，替代仅在预先确定的切割位置而能够按任何想要的长度切割柔性光引擎。
[0007]本发明实施例提供一种能够在想要的地方被切割的可切割柔性光引擎。一般而言，实施例包括多个并行连接的固态光源串。可以在并行连接的固态光源串之间或并行连接的多个固态光源串的串内切割可切割柔性光引擎，以按想要的长度提供柔性光引擎。可切割柔性光引擎可以包括电压平衡，以至少部分地替代与从光引擎切割的固态光源关联的电压降。替换地或附加地，柔性光引擎可以被配置于在串之一处或串之一内切割光引擎的并行连接的串群组，产生其余串的可接被的电流改变。柔性光引擎也可以或替换地被配置为包括测试点，以促进可切割柔性光引擎的测试。
[0008]在实施例中，提供了一种柔性光引擎。所述柔性光引擎包括:柔性条带;第一固态光源串，包括第一多个固态光源，以及第二固态光源串，包括耦合到所述柔性条带的第二多个固态光源；以及电压平衡器，至少耦合到所述第一固态光源串，其中，所述电压平衡器被配置为:建立通过所述第一固态光源串和所述第二固态光源串的想要的电流流动。
[0009]在有关实施例中，所述电压平衡器可以在第一导电路径与第二导电路径之间与所述第一固态光源串串行耦合，并且所述第一固态光源串与所述电压平衡器之间的串行连接可以与所述第二固态光源串并行耦合。在另一有关实施例中，可以在耦合到所述柔性条带的连接器中提供电压平衡器。在又一有关实施例中，所述柔性光引擎可以还包括:连接器，具有耦合到第一导电路径的第一连接点以及耦合到第二导电路径的第二连接点，其中，所述电压平衡器可以耦合在所述连接器的中间连接点与相邻于所指定的切割位置的第一固态光源串之间，并且其中，在所指定的切割位置处的切割之前，所述第一固态光源串和所述第二固态光源串可以并行耦合在所述第一导电路径与所述第二导电路径之间，并且其中，所述电压平衡器可以被配置为:通过在所指定的切割位置处切割所述柔性条带之后将所述第一连接点连接到所述附加连接点从而在所述第一导电路径与所述第二导电路径之间与所述第一固态光源串的部分串行耦合。
[0010]在再一有关实施例中，所述电压平衡器可以被耦合到与所指定的切割位置相邻的所述第一固态光源串，并且所述柔性光引擎可以还包括耦合到所述电压平衡器的开关电路，所述开关电路可以具有第一状态和第二状态，所述第一状态可以被配置为在第一导电路径与第二导电路径之间并行耦合所述第一固态光源串和所述第二固态光源串，所述第二状态可以被配置为在所述第一导电路径与所述第二导电路径之间将所述电压平衡器与所述第一固态光源串的部分串行耦合，由此所述开关电路可以被配置为当在所指定的切割位置处切割所述柔性条带时自动地进入所述第二状态。在另一有关实施例中，可以在耦合到所述柔性条带的连接器中提供所述电压平衡器和所述开关电路。在还一有关实施例中，所述开关电路可以包括晶体管。
[0011 ]在再一又一有关实施例中，所述柔性光引擎可以还包括:沿着所述柔性条带的长度的多个测试点；所述多个测试点中的第一测试点可以位于所述第一固态光源串内，并且所述多个测试点中的第二测试点可以位于所述第二固态光源串内。
[0012]在另一实施例中，提供了一种柔性光引擎。所述柔性光引擎包括:柔性条带；以及耦合到所述柔性条带的多个固态光源串，所述多个固态光源串中的第一固态光源串集合并行耦合在第一导电路径与中间导电路径之间，并且所述多个固态光源串中的第二固态光源串集合并行耦合在所述中间导电路径与第二导电路径之间。
[0013]在有关实施例中，所述柔性光引擎可以还包括:耦合到所述柔性条带的多个连接器，由此所述多个固态光源串中的配对固态光源串可以在所述多个连接器中的各关联的相继连接器之间耦合到所述柔性条带，所述多个固态光源串中的每一对固态光源串可以包括来自所述多个固态光源串中的所述第一固态光源串集合的所述固态光源串之一以及来自所述多个固态光源串中的所述第二固态光源串集合的所述固态光源串之一。
[0014]在另一有关实施例中，所述第一固态光源串集合和所述第二固态光源串集合中的每一个中的所述多个固态光源串的数量可以大于5。
[0015]在另一实施例中，提供了一种制作柔性光引擎的方法。所述方法包括:提供柔性条带，所述柔性条带具有耦合至其的多个固态光源，所述多个固态光源被配置在并行耦合的所述固态光源串中；切割所述柔性条带，以建立所述柔性光引擎的长度，由此所述柔性光引擎包括所述柔性条带的部分以及耦合到所述柔性条带的所述部分的所述固态光源中的多个其余固态光源；以及将电压平衡器耦合到所述固态光源中的所述多个其余固态光源。
[0016]在有关实施例中，所述固态光源中的所述多个其余固态光源可以包括所述固态光源串之一的部分，并且将电压平衡器耦合到所述固态光源中的所述多个其余固态光源可以包括:将所述电压平衡器与所述固态光源串之一的所述部分串行耦合。在另一有关实施例中，将所述电压平衡器与所述固态光源串之一的所述部分串行耦合可以包括:通过切割所述柔性条带以建立所述柔性光引擎的长度来自动地改变开关的状态。
[0017]在另一实施例中，提供了一种制作柔性光引擎的方法。所述方法包括:提供柔性条带；以及将多个固态光源串耦合到所述柔性条带，其中，所述多个固态光源串包括第一串集合和第二串集合，其中，所述第一串集合并行耦合在第一导电路径与中间导电路径之间，并且其中，所述第二串集合并行耦合在所述中间导电路径与第二导电路径之间。
[0018]在有关实施例中，所述方法可以还包括:将多个连接器耦合到所述柔性条带，由此配对的所述多个固态光源串在所述多个连接器中的所述连接器中的各关联的相继连接器之间耦合到所述柔性条带，每一对所述多个固态光源串包括来自所述第一串集合的所述固态光源串之一以及来自所述第二串集合的所述固态光源串之一。在另一有关实施例中，所述方法可以还包括:切割所述柔性条带以从所述第一串集合移除所述固态光源串中的至少一个并且从所述第二串集合移除所述固态光源串中的至少一个。在再一有关实施例中，所述方法可以还包括:切割所述柔性条带以从所述第一串集合移除所述固态光源串中的至少一个，而不从所述第二串集合移除任何所述固态光源串。
[0019]在另一实施例中，提供了一种制作柔性光引擎的方法。所述方法包括:提供柔性条带;在第一导电路径与第二导电路径之间将多个固态光源串并行耦合到所述柔性条带；以及提供多个测试点，所述多个测试点中的所述测试点中的每一个位于所述多个固态光源串中的所述固态光源串中的关联固态光源串内。
[0020]在有关实施例中，所述方法可以还包括:通过如下来测试所述多个固态光源串中的每一个:在所述第一导电路径与关联于所述多个固态光源串中的所述固态光源串的所述测试点之间应用电压，并且在关联于所述多个固态光源串中的所述固态光源串的所述测试点与所述第二导电路径之间应用电压。
[0021]在另一实施例中，提供了一种制作柔性光引擎的方法。