一种LED纺织电路及金属织物的机织方法及带有刀具的织机与流程

本发明涉及二极管技术领域，具体而言，涉及一种led纺织电路及金属织物的机织方法及带有刀具的织机。

背景技术：

现有led电路采用铝基板，散热性差，led工作时的二极管pn结温产生的热量难以传导出去，致便led发光降低，寿命缩短。串联电路的电流较小可使电路发热量降低，因此现有led电路多是串联，但弊端是灯珠坏掉一个，整个led灯带就不可用。

cn110319367a公开了一种led灯带以及一种改进的led电路网和一种改进的led灯网，通过若干led二极管并联安装于扁漆包线和金属箔带上，解决了串联故障影响大的问题。该专利技术方案中包括一种改进的自形成导电通路的电路网，利用led灯带作为一根或多根经线与导电细丝编织成网的方式，增强热传导效果。

cn209358825u公开了一种自形成导电通路的电路网，包括丝带或条带的绝缘部件和导电部件呈编织网形设置，其中带状绝缘部件呈三层结构布置分别为绝缘材料、导电材料、绝缘材料，上层绝缘材料根据电路要求开孔露出中间层。

但cn209358825u中叙述有其编织网的“编织方式是平织、斜织、拧织、纱罗织、缎纹编织，其网型是平纹网、席型网、勾花网或拉伸网”。但存在以下：席型网是斜织的变化网型，勾花网对应的是针织，勾花网和拉伸网对应的是非织。在纺织生产中分为机织、针织、编织和非织四种方式，采用编织方式制造的电路网太柔，而且金属丝在边部弯折太多，不利于电路网特别是其中空隙的稳定存在，从而对发光二极管工作时正极热量的散热效果起到负面影响。

技术实现要素：

本发明的目的包括提供一种led纺织电路，其通过机织的方式对金属织物进行纺织制造，有利于金属织物中边侧处的导电金属丝的弯折程度小、不易断裂，且机织制造的金属织物形状结构稳定，其间的间隙位置形状均相对稳定，有利于led纺织电路使用时散热稳定。

本发明的另一目的包括提供一种金属织物的机织方法，用于led纺织电路中金属织物的纺织生产。

本发明的另一目的包括提供一种带有刀具的织机，用于金属织物中导电带的焊接区的形成，从而使若干led灯珠并联设置于导电金属丝与导电带。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种led纺织电路，包括导电金属丝、导电带和若干led灯珠，导电带的外表面覆设有绝缘层，导电金属丝与导电带之间电绝缘，若干导电金属丝与导电带被配置通过机织形成金属织物，导电带的长度方向与金属织物的长度方向相一致且导电带设置于金属织物的中心区域。导电带与其两边侧最邻近的导电金属丝交织规律相反设置，导电带包括沿长度方向间隔分布的若干焊接区，以及相邻两焊接区之间交织区，于焊接区中机织物交织方式为导电带为全经线、导电金属丝为全纬线。导电带于焊接区的外表面包括绝缘区域和金属裸露区域，金属裸露区域设置于导电带的靠近一侧位置处，led灯珠的n极焊接于导电带的金属裸露区域，led灯珠的p极焊接于导电带两侧外的导电金属丝。

进一步地，金属织物沿长度方向的两边侧均设有锁边线，锁边线由不熔融的纺织线与导电金属丝机织或针织形成。

进一步地，导电金属丝采用镀锡的铜丝，导电带采用铜片带，铜片带的外表面覆设有绝缘层。

进一步地，绝缘层由耐热性好的绝缘材料制成。

进一步地，绝缘层由聚酰亚胺制成。

进一步地，金属织物采用窄幅织物织机制织。

进一步地，窄幅织物织机包括2/2经重平的织造方式。

进一步地，导电金属丝的导电材料与导电带的导电材料一致时，沿导电带的宽度方向上所有的导电金属丝的横截面之和为s，沿导电带的宽度方向上导电带的横截面积为(80％-99％)s。

一种金属织物的机织方法，包括上述的led纺织电路，经向的导电金属丝可用顺穿法或飞穿法进行机织。当采用顺穿法时，筘号选9～13片/cm，导电金属丝每筘一入，导电带单独穿在一个综框上，导电带需要使用工程塑料特制的综框，筘于导电带对应的区域位置处裁掉4～6片，用橡胶乳液涂覆导电带经过的区域，导电带与其两侧边最邻近的导电金属丝交织规律相反设置，导电带与导电金属丝所织就的金属网交织至少两个循环后再停止交织至少两个循环。

一种带有刀具的织机，用于上述的led纺织电路的生产制造，刀具用于间隔性地对金属织物中导电带进行绝缘层削开操作，以形成导电带上间隔分布的若干焊接区。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：选择机织代替编织，具有丝线弯折程度小、产品形状结构稳定的优良特性，通过机织的方式对金属织物进行纺织制造，有利于金属织物中边侧处的导电金属丝的弯折程度小、不易断裂，且机织制造的金属织物形状结构稳定，其间的间隙位置形状均稳定，有利于led纺织电路使用时散热稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供led纺织电路的织造过程示意图；

图2为本发明实施例提供led纺织电路中焊接led灯珠的结构示意图；

图3为本发明实施例提供导电带的第一结构示意图；

图4为本发明实施例提供导电带的第二结构示意图。

图标：100-导电金属丝，200-导电带，210-绝缘层，220-焊接区，221-绝缘区域，222-金属裸露区域，230-交织区，300-led灯珠，400-金属织物，410-锁边线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图3，提供了一种led纺织电路，包括导电金属丝100、导电带200和若干led灯珠300，导电带200的外表面覆设有绝缘层210，导电金属丝100与导电带200之间电绝缘。

若干导电金属丝100与导电带200被配置通过机织形成金属织物400，导电带200的长度方向与金属织物400的长度方向相一致且导电带200设置于金属织物400的中心区域。导电带200与其两边侧最邻近的导电金属丝100交织规律相反设置，导电带200包括沿长度方向间隔分布的若干焊接区220，以及相邻两焊接区220之间交织区230，于焊接区220中机织物交织方式为所述导电带200为全经线、所述导电金属丝100为全纬线。导电带200于焊接区220的外表面包括绝缘区域221和金属裸露区域222，金属裸露区域222设置于导电带200的靠近一侧位置处，led灯珠300的n极焊接于导电带200的金属裸露区域222，led灯珠300的p极焊接于导电带200两侧外的导电金属丝100。

发明人发现，目前采用纺织技术对led(发光二极管)的电路基板进行制造时，其采用的是编织方式。目前纺织生产中共分为机织、针织、编织和非织四种方式，而采用编织方式制造的电路网形态柔软，比如cn209358825u中采用编织方式制造的电路网就存在间隙空间易变而影响到电路网对led工作时正极处(热沉位置)热量的疏散与空气传导。

再一个，采用编织方式制造的电炉网，在其进行led灯珠300负极焊接于金属网中的带状导电部件、正极焊接于金属网的蓬松位置时，由于金属网自身形状相对非常不稳定，会存在所有led灯珠300的焊接情况不一致的问题，使得较长金属网上安装较多led时每个灯珠的散热情况存在较大差异化，影响到对整体散热情况的控制，难免会存在部分led散热情况在预设标准之下。

而且，会由于自身形状不稳定的金属网，在进行led灯珠300焊接时，需要在对金属网预设焊接端的两端进行拉扯，以使得该金属网形状结构相对稳定点，去进行焊接，然后这一操作会影响到金属网中间隙变小，从而降低了金属网对led的散热效果。

据此发明人发明了一种led纺织电路，其中若干导电金属丝100与导电带200通过机织形成金属织物400。采用机织的方式代替编织，一是机织生产时对导电金属丝100的弯折程度小，使得导电金属丝100不易发生断裂，特别是针对处于金属织物400长度方向上两边侧处的导电金属丝100，避免金属丝断裂而削弱散热效果；一是采用机织制造的金属织物400形状结构稳定，其众多的间隙也具有相对稳定的位置与形状，从而得到的led纺织电路中在同一工艺处理下每个led灯珠300的散热情况大致相同，可通过单个led灯珠300的散热情况来近似反应整体的散热情况。

具体地，金属织物400可呈长条状设置，导电带200的长度方向与金属织物400的长度方向相一致且导电带200设置于金属织物400的中心区域。相应地，金属织物400可设置为大平面状、类环形、圆弧形等更多形状。

图1和图2展示的是在单个led纺织电路上设置若干灯珠呈单条列线分布的情形，可以理解的是，可以在单个led纺织电路上设置多条列线并排分布的若干灯珠。

导电带200与其两边侧最邻近的导电金属丝100交织规律相反设置，导电带200包括沿长度方向间隔分布的若干焊接区220，以及相邻两焊接区220之间交织区230，于焊接区220中导电金属丝100机织为全经线或全纬线。导电带200于焊接区220的外表面包括绝缘区域221和金属裸露区域222，金属裸露区域222设置于导电带200的靠近一侧位置处，led灯珠300的n极焊接于导电带200的金属裸露区域222，led灯珠300的p极焊接于导电带200两侧外的导电金属丝100。

其中，于焊接区220中导电金属丝100机织为全经线或全纬线，指的是，该焊接区220的一面是无导电金属丝100存在的，从而可以使该导电带200于焊接区220处与led灯珠300的负极进行焊接。其中，该焊接区220中与led灯珠300负极焊接的区域是不存在绝缘隔离的，即上述的金属裸露区域222，可采用刮出等后期操作方式或在导电带200喷涂绝缘层210时即预留金属裸露区域222的办法。

led灯珠300工作时其p极即正极处产生热量，通过呈网状分布的导电金属丝100之间的间隙加强散热，整体散热情况好。且机织制造的金属织物400形状结构相对于编织制造的要稳定地多，有利于整个金属织物400上所有led灯珠300的散热基本一致，有利于对散热的把控。避免出现一段时间使用后部分led灯珠300偏离预设而被烧坏的情况发生。

请参照图3和图4，其中，金属裸露区域222并不直接与导电带外的导电金属丝相接，以避免在led灯珠的负极焊接于金属裸露区域222的同时与金属导电丝之间有接触而导致的短路情况。图3和图4结合，图3中金属裸露区域222呈矩形设置，图4中金属裸露区域222呈圆形设置，还可以是其他的形状，以利于实际操作为考虑因素。

进一步地，对导电带200的选型做出相关限定，减少材料浪费。此处，针对导电金属丝100的导电材料与导电带200的导电材料一致进行相关尺寸的限定，有利于简化尺寸限定过程。在其他的可选方式中，当该两者材料不一致时，可根据不同材料对电子阻碍能力不同而参入尺寸限定过程，这这些其他方式中，提供一种简单换算过程，将整个led纺织电路简化呈若干并联电路，且电路中两截导线具有不同的电阻率。

具体地，导电金属丝100的导电材料与导电带200的导电材料一致时，考虑到led灯珠300工作时其正极处发热，从而于该处消耗了部分电能，从而导致导电带200所需承担的电荷移动要求是低于所有导电金属丝100共同需承担的电荷移动要求。当沿导电带200的宽度方向上，所有的导电金属丝100的横截面之和为s，沿导电带200的宽度方向上导电带200的横截面积为(80％-99％)s。选择为s的0.8-0.99之间，是一个较佳的取值范围。还可以选择为更多有利于实际散热的尺寸限定。

更多地，led纺织电路中所用铜丝(即导电金属丝100)直径大小及铜丝根数由电路流量计算而得，同理带电带的厚度及宽度也可进行相应限定。

进一步地，金属织物400沿长度方向的两边侧均设有锁边线410，锁边线410由不熔融的纺织线与导电金属丝100机织或针织形成。较佳地，两侧锁边线410均由针织方式进行生产，这样具有较美观的外观。锁边线410选择具有不熔融的纺织线，代替原先直接用铜丝(导电金属丝100)直接纺织成锁边线410的方式，有利于减少导电金属丝100断裂，支持led纺织电路对led灯珠300的散热。

其中，本实施例提供一种导电金属丝100与导电带200的具体选型。导电金属丝100采用镀锡的铜丝，导电带200采用铜片带，铜片带的外表面覆设有绝缘层210。铜是一种导电性能优良且价格合适的金属。采用铜丝镀锡，防止铜的氧化，同时增强导电性、可焊性和延展性。

其中，绝缘层210由耐热性好的绝缘材料制成，例如聚酰亚胺。选择耐热性的绝缘材料，有利于led纺织电路的机织生产与led纺织电路中led灯珠300的长期使用。目前，限制纺织生产速度的一个因素是，当生产速度大，会因为摩擦而在纺织生产中产生较大热量，该热量会影响产品材料稳定和产品的形成。选择耐热性好的绝缘材料制成绝缘层210，从而克服速度快而无法避免带来生产中热量增高对绝缘材料的影响。

聚酰亚胺是是一种比较好的电路用绝缘材料，耐300℃以上高温及-269℃低温，工作过程中发光二极管pn结温产生的热量使整个led电路温升，聚酰亚胺pi在受热时不像多数绝缘材料那样发生熔融现象。

进一步地，上述的金属织物400可采用窄幅织物织机进行制织。选用窄幅织物织机，一方面可以减少金属织物400的接头、铜丝的接头，一方面是带有锁边功能，方便进行锁边线410操作。该窄幅织物织机中，纬针是悬空进行引线，相较于一般的轨道上设置纬针，改变了摩擦方式，减小热量产生。

现提供一种该窄幅织物织机进行制织的操作流程：导电金属丝100被纬针从梭口的左边引到右边，右边设有钩针，钩针插入双纬铜丝中间，同时钩取锁边线410以编链组织运动方式向前运动，然后纬针退出梭口，完成一次织造。因为这类织造方式每次都在梭口引入两根纬丝，因此织物组织是2/2经重平。经丝在上面称经组点，纬丝在上面称纬组织点，经丝方向连续两个经组点再连续两个纬组织点；或者连续两个纬组点再连续两个经组织点，以上方式可完成一个交织循环。

本实施例还提供一种金属织物400的机织方法，用于led纺织电路中金属织物400的纺织生产，包括上述的led纺织电路，经向的导电金属丝100可用顺穿法或飞穿法进行机织。当采用顺穿法时，筘号选9～13片/cm，导电金属丝100每筘一入，导电带200单独穿在一个综框上，导电带200需要使用工程塑料特制的综框，筘于导电带200对应的区域位置处裁掉4～6片，用橡胶乳液涂覆导电带200经过的区域，导电带200与其两侧边最邻近的导电金属丝100交织规律相反设置，导电带200与导电金属丝100所织造的金属网交织至少两个循环后再停止交织至少两个循环。

铜丝之间的中心距是0.85～1mm，但涂聚酰亚胺铜片带是5mm左右宽，它过不去筘，选择切割取下5～6片筘齿。

飞穿法与顺穿法相对而言，飞穿法是针对织物经纱密度较大而组织循环经纱数较小的情形。本实施例为取得具有相对好点的间隙空间，选择顺穿法，但飞穿法也可以用于金属织物400的机织生产中。

本实施例还提供一种带有刀具的织机，用于上述的led纺织电路的生产制造，刀具用于间隔性地对金属织物400中导电带200进行绝缘层210削开操作，已形成导电带200上间隔分布的若干焊接区220。如窄幅织物织机，该织机用于金属织物400中导电带200的焊接区220的形成，从而使若干led灯珠300并联设置于导电金属丝100与导电带200。该刀具可选择为刮刀进行横向的刮割，也可以选用钻头等进行竖向的钻削。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。