CN104583665A

CN104583665A - 模块化led阵列网格和用于提供这样的模块化led阵列网格的方法

Info

Publication number: CN104583665A
Application number: CN201380045064.7A
Authority: CN
Inventors: J.H.M.R.维赫延
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2015-04-29
Also published as: EP2890925B1; US20150219326A1; US9970637B2; EP2890925A2; WO2014033671A2; JP2015531973A; RU2015111489A; WO2014033671A3

Abstract

本发明提供一种包括多个LED阵列网格模块（50）的模块化LED阵列网格（100），每一个LED阵列网格模块（50）包括具有电气耦合到两个相邻导电线（51）的一个或多个LED（10）的相邻导电线（51）的一个或多个阵列（151），其中一个或多个阵列（151）中的至少一个的两个相邻导电线（51）具有在一个或多个LED（10）处的第一距离（d1），并且具有提供两个相邻导电线（51）之间的大于第一距离（d1）的第二距离（d2）的一个或多个折叠（52），其中所述阵列网格模块（50）中的两个或更多利用第一阵列（151（1））的一个或多个折叠（52）与相邻第二阵列（151（2））的导线（51）之间的一个或多个耦合部分（60）耦合到彼此。该网格（100）可以通过本发明的方法可获得。

Description

模块化LED阵列网格和用于提供这样的模块化LED阵列网格的方法

技术领域

本发明涉及用于提供模块化LED阵列网络的方法。本发明还涉及利用这样的方法可获得的模块化LED阵列网格。另外，本发明涉及包括这样的模块化LED阵列网格的照明布置。

背景技术

如从本领域已知的，一段时间以来，发光二极管（LED）已经被用作用于显示器和光照面板的背光，其中大量低功率LED布置在阵列中。出于若干原因，LED良好地适合于该目的。它们是例如具有长寿命的耐久结构，这减少所需要的维护。同样，它们具有低功耗并且以较低电压进行操作，这减少操作成本和涉及高电压应用的风险。与此相关的是，它们具有高光输出。

发明内容

现有技术包括印刷电路板（PCB）上的LED的布置。然而，这是昂贵的解决方案，尤其是在LED处于大间距上时。

另外，现有技术的模块化LED阵列网格可能制作起来复杂，有时包括可能损坏线-LED连接并且可能难以应用和/或难以缩放至最终用户所期望的尺寸的工艺步骤。

因而，本发明的一方面是提供可替换的模块化LED阵列网格和/或用于提供这样的模块化LED阵列网格的方法，其优选地还至少部分地消除以上描述的缺陷中的一个或多个。

在第一方面中，本发明提供一种用于提供模块化LED阵列网格（在本文中还被指示为“网格”）的方法，所述方法包括：

-提供多个LED阵列网格模块（在本文中还被指示为“模块”），其中每一个LED阵列网格模块包括具有电气耦合到两个相邻导电线的一个或多个LED的相邻导电线的一个或多个阵列，其中一个或多个阵列中的至少一个的两个相邻导电线具有在一个或多个LED处的第一距离（d1），并且具有提供两个相邻导电线之间的大于第一距离（d1）的第二距离（d2）的一个或多个折叠，以及

-通过利用第一阵列的一个或多个折叠与相邻第二阵列的导线之间的一个或多个耦合部分耦合两个或更多阵列网格模块来提供模块化LED阵列网格。

这样的方法可以以相对容易的方式有利地提供模块化LED阵列网格。阵列网格模块可以以相对简单的方式耦合，并且由此，可以创建模块化LED阵列网格的所期望的尺寸。这可以在最终用户处完成，但是可替换地或附加地，两个或更多模块可以耦合以提供中间网格，其稍后可以耦合到其它模块和/或中间网格，或者可以提供最终网格。因而，可缩放性优异而没有任何功能性的损失。过程的机械化可以相对容易。此外，如以下还进一步指示的，模块可以可选地被切割成所期望的长度，并且仍然在功能上耦合到彼此以形成网格（其可以用于照明）。

因而，在另外的方面中，本发明还提供这样的模块化LED阵列网格，包括：

-多个LED阵列网格模块，其中每一个LED阵列网格模块包括具有电气耦合到两个相邻导电线的一个或多个LED的用于向一个或多个LED提供电力的相邻导电线的一个或多个阵列，其中一个或多个阵列中的至少一个的两个相邻导电线具有在一个或多个LED处的第一距离（d1），并且具有提供两个相邻导电线之间的大于第一距离（d1）的第二距离（d2）的一个或多个折叠，其中所述阵列网格模块中的两个或更多利用第一阵列的一个或多个折叠与相邻第二阵列的导线之间的一个或多个耦合部分耦合到彼此。该网格可以通过本发明的方法可获得。

网格可以包括两个或更多模块，但是一般可以包括至少四个模块，诸如4-400个模块，比如至少八个模块。网格可以横跨例如2-400m²，诸如4-400m²的区域。模块原则上可以具有任何长度，但是一般将具有大约0.5-10m，诸如1-5m的长度。每个模块和网格上的LED数目可以变化。在网格上，每m²的LED数目（LED密度）可以例如在1-400，诸如4-100的量级，尽管可以存在具有更多或甚至具有更少LED的网格。模块上的LED数目可以例如在1-100的范围中。在本文中，术语“LED”还可以指术语“多个LED”。

要注意的是，LED在网格之上的分布可以是规则的，尽管在一个网格内也可以存在在模块上分别具有不同数目的LED或具有不同LED密度的模块的两个或更多子集。一般而言，LED将布置在规则图案中，虽然不可以排除其它图案。然而，一般而言，模块的布置将是规则的。

LED特别地为固态LED，但是也可以可选地为有机LED。还可以应用固态和有机LED的组合。LED可以被配置成提供一种颜色的光，诸如白色光，但是也可以被配置成提供不同颜色的光。

术语“LED”还可以涉及多个LED。因而，在实施例中，在单个LED位置处，可以布置多个LED，诸如2个或更多LED的白色发射LED组。LED被特别地设计成生成可见光。

如以上所指示的，每一个模块包括相邻导电线的至少一个阵列。术语“相邻”不暗示那些相邻线之间的距离在其长度之上是恒定的。相反，在一些地方，以上和以下所指示的折叠造成相邻导线之间的局部较大距离（被指示为第二距离）（相比于其中LED布置在导线上或导线之间的那些位置而言；LED的位置处的线之间的距离被指示为第一距离）。导电线在本文中还被指示为“导线”或简单地“线”。一般而言，每一个阵列包括用于向（多个）LED应用电势差的两个线。当多于一个LED布置到两个相邻导线时，这些LED优选地并联布置（并联电路）。每一个阵列可以由电力供给单独地供电，但是阵列也可以电气耦合，诸如经由导电连接器（同样参见下文）。模块可以在实施例中包括单个阵列，但是可以在另一实施例中包括多个阵列。在实施例中，多个阵列串联布置，并且在另一实施例中，多个阵列并联布置。

折叠创建阵列和因此模块的宽度中的扩宽或增加。这样，可以占据较大区域，而较少材料可能是必要的。可以在一个模块上的一个或多个折叠与另一模块的阵列之间耦合模块，但是一个模块的折叠也可以与另一模块的折叠耦合，从而甚至更多地增加网格所覆盖的区域。因而，在特定实施例中，方法包括利用第一阵列的一个或多个折叠与相邻第二阵列的一个或多个折叠之间的一个或多个耦合部分耦合两个或更多阵列网格模块。因而，在特定实施例中，所述阵列网格模块中的两个或更多利用第一阵列的一个或多个折叠与相邻第二阵列的一个或多个折叠之间的一个或多个耦合部分耦合到彼此。术语“折叠”可以可选地还指例如“弯曲”或“褶皱”。一般而言，折叠是线折叠；即一个或多个导线包括线折叠。

在特定实施例中，相邻导电线和一个或多个折叠被配置在一个平面中。可选地，或者可替换地，一个或多个导线包括被配置在单个平面中的第一线元件和从所述平面突出的第二线元件。那些突出线元件可以例如帮助将网格布置在两个其它元件之间，诸如支座和罩盖（同样参见下文）。这些突出元件可以附接到导线和/或折叠或者作为其部分，但是特别地附接到折叠或者作为其部分。

耦合部分可以是任何类型的耦合部分，但是特别地，一个或多个耦合部分包括选自包含卡钉耦合、焊料耦合、绕接耦合和焊接耦合的组的耦合部分。本发明的优点还可以在于模块可以在长度方面减小至所期望的长度。在这样的实施例中，在最终应用中导电连接对于提供电气接触可能是必要的。耦合部分特别地用于在功能上耦合（或连接）两个相邻模块。也可以应用不同类型耦合部分的组合，或者甚至在一个耦合元件内的不同类型耦合原理。

为了最大化电气连接性并且从而降低一个或多个光源的失效几率，导电连接无论如何都可以是有利的。因而，在实施例中，一个或多个耦合部分是导电的。

当折叠尚不存在时，LED可以被布置到导线，并且因此在之后创建折叠，但是在另一实施例中，首先为一个或多个线提供折叠，并且然后将LED布置到线。因而，在实施例中，方法包括提供两个相邻导电线，提供一个或多个线中的一个或多个折叠，以及随后将一个或多个LED布置到两个相邻导电线，以提供阵列。在又一实施例中，方法包括提供两个相邻导电线，将一个或多个LED布置到两个相邻导电线，以及随后提供一个或多个线中的一个或多个折叠，以提供阵列。在实施例中，可以通过拉伸（多个）导电线来提供折叠。

网格可以被布置到天花板或墙壁，尽管地板上的应用也可能是必要的。可选地，网格可以集成在房间隔板中或者可以从天花板悬挂起来。特别地，方法还可以包括将模块化LED阵列网格布置在支座与光透射罩盖之间。因而，在另外的方面中，本发明还提供一种包括支座、透射罩盖和根据权利要求8-12中任一项的模块化LED阵列网格的照明布置，其中模块化LED阵列网格被配置在所述支座与所述透射罩盖之间。透射罩盖可以是闭合的透射罩盖，但是可以在另一实施例中包括之间具有开口的多个条，或者具有网格（纱网）开口的网格。特别地，当布置在光源前方时，后一种透射罩盖可以用于限制眩光。在实施例中，透射罩盖是半透明的罩盖。

网格可以连接到电力供给。因而，在另外的方面中，本发明还提供网格和电力供给的布置。另外，网格可以连接到控制单元。因而，在另外的方面中，本发明还提供网格和控制单元以及可选地电力供给的布置。控制单元可以被配置成控制光的强度、光的颜色、光的色调等中的一个或多个。可选地，控制单元可以被配置成单独地控制LED的两个或更多子集。在后一个实施例中，网格还可以用于显示光图案和/或信息（包括图像）。

诸如在“基本上所有发射”中或者在“基本上包括”中的本文的术语“基本上”将被本领域技术人员所理解。术语“基本上”还可以包括具有“整个地”、“完全地”、“所有的”等的实施例。因而，在实施例中也可以移除修饰性的基本上。在适用的情况下，术语“基本上”还可以涉及90%或者更高，诸如95%或者更高，特别地99%或者更高，甚至更特别地99.5%或者更高，包括100%。术语“包括”还包含其中术语“包括”意味着“由……组成”的实施例。

另外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等被用于在类似的元件之间进行区分并且未必是用于描述顺序的或者先后顺序的次序。要理解的是，如此使用的术语在合适的环境下是可互换的，并且本文所描述的本发明的实施例能够以不同于本文所描述或者说明的其它顺序进行操作。

在本文中，尤其在操作期间描述设备或装备。如本领域技术人员将清楚的，本发明不限于操作的方法或者操作中的设备。

应当注意，以上提到的实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多可替换的实施例，而不脱离随附权利要求的范围。在权利要求中，放置在括号之间的任何参考标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除除了在权利要求中陈述的那些之外的元件或步骤的存在。元件之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干分立元件的硬件和借助于适当编程的计算机来实现。在列举若干构件的设备权利要求中，这些构件中的若干个可以由同一个硬件项体现。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施这一仅有事实不指示这些措施的组合不能被用于获益。

本发明还应用于包括在说明书中描述的和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个的装备或设备。本发明还涉及包括在说明书中描述的和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个的方法或过程。

在本专利中讨论的各个方面可以组合以便提供附加的优势。另外，一些特征可以形成一个或多个分案申请的基础。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考示意性附图来描述本发明的实施例，在附图中对应的参考标记指示对应的部分，并且其中：

图1a-1d示意性地描绘了本发明的一些可能方面；

图2a-2c示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；

图3a-3c示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；

图4a-4c示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；

图5a-5b示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；

图6a-6b示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；以及

图7a-7c示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；

图8a-8c示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型；以及

图9a-9c示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型。

附图未必是按比例的。

具体实施方式

图1a和1b示意性地描绘了具有电气耦合到两个相邻导电线51的一个或多个LED 10的相邻导电线51的阵列151。这些导线51可以用于为一个或多个LED 10供电。未描绘电力源。

两个相邻导电线51具有在一个或多个LED 10处的第一距离d1。另外，导电线51具有提供两个相邻导电线51之间的大于第一距离d1的第二距离d2的一个或多个折叠52。特别地，d2/d1>1.5，诸如2-4。在此，两个导线具有折叠52，尽管可选地还可以是一个具有这样的折叠。特别地，折叠52在两个线51上对称布置，由此获得最大的阵列宽度（在此≈d2）（如在这些实施例中那样）。

在图1a中作为示例，将一个LED 10放置在折叠52之间，而在图1b中将两个LED 10放置在折叠52之间。其它布置也是可能的。

所述阵列网格模块50中的两个或更多可以利用第一阵列（用参考标记151（1）指示）的一个或多个折叠52与相邻第二阵列（用参考标记151（2）指示）的导线51之间的一个或多个耦合部分60耦合到彼此。这在图1c和1d中示意性地示出。这样，获得包括多个LED阵列网格模块50的模块化LED阵列网格100。

图1c和1d二者可以示出具有第一阵列151（1）的折叠52与相邻第二阵列151（2）的折叠52之间的耦合部分60的两个阵列网格模块50。这导致宽模块50，其在图1d中由于耦合部分60被配置成将第一和第二阵列的相邻线布置在距彼此一定距离处这一事实而甚至更宽。在图1c中，用参考标记53指示的折叠52的极端可以彼此触碰；在图1d中这些极端处于距彼此的非零距离处。

图2a示意性地描绘了可能的实施例和其上的一些变型。图2a示意性地描绘了其中模块化LED阵列网格100布置在支座210与光透射罩盖220之间的应用的实施例。可选地，光透射罩盖220可以不存在。光透射罩盖220可以是具有物理开口223的实体，诸如在图2b的实施例中示意性地描绘的那样，或者可以是闭合实体，诸如在图2c中示意性地描绘的那样。在前一幅图中，可以应用纱网类型的光透射罩盖220，其可以以使得眩光降低的方式布置在网格100的前方。例如，处于与网络100（或者光透射罩盖220）的法向成等于或小于60°，诸如等于或小于45°，比如至少等于或小于30°的角度的看着网格100（或者光透射罩盖220）的观察者可以感知不到直射光。在图2a中，光透射罩盖220可以包括抗眩光条222。因而，在图2b中，用参考标记221指示的顶面可以具有开口（通孔），而在图2c中，顶面221可以闭合。例如，光透射罩盖220可以是半透明或可选地透明的层或板。

图2a还示意性地描绘了电力供给230和可选的控制单元240。控制单元240可以被配置成控制光的强度、光的颜色、光的色调中的一个或多个。可选地，控制单元240可以被配置成单独地控制LED 10的两个或更多子集（在图2a中未示出）。

图3a-6b示意性地描绘了多个且非限制性数目的可能实施例，以及同样其上的一些变型。

图3a示意性地描绘了与图1c中示意性描绘的基本上相同的实施例。图3b示意性地描绘了在此为卡钉连接的连接60的实施例。图3c示意性地示出在此例如为焊接或焊料连接的连接60的实施例。特别地，连接是导电的，使得到LED的电力可以经由不同的方式提供并且线的中断并不直接损害一个或多个LED 10。

图4a示意性地描绘了网格100的实施例，其中折叠52具有使得线的折叠可以至少部分地绕另一阵列151的相邻线的折叠弯曲的形状。而且这样，可以耦合模块50。

图5a和5b示出模块50的不同布置，其中在图5a中连接相邻模块50的折叠52，其中在图5b中利用没有折叠52的模块50的子集和具有折叠的模块50的子集来应用模块。如在此示意性地描绘的，这些可以例如交替地布置。而且这样，人们可以利用第一阵列151（1）的一个或多个折叠52与相邻第二阵列151（2）的导线51之间的一个或多个耦合部分60来耦合两个或更多阵列网格模块50。

图6a和6b示意性地描绘了模块化LED阵列网格100的实施例，其中一个或多个导线51包括在单个平面中的第一线元件157和从所述平面突出的第二线元件257。在前面的图中，除了可能用于LED的之外，大多数线元件在基本上一个平面中。然而，在图6a-6b中，特别地通过附加折叠有意引入另外的元件，其提供从所述平面突出的第二线元件257。这样，提供了3D结构，其中平面外的第二线元件257可以例如用于促进在其它元件上或之间的布置，诸如例如图2a中示意性地描绘的那样。特别地，平面外的第二线元件257可以附加地或可替换地还用于到LED 10的可替换的电力供给。因而，在实施例中，提供电力线351，其耦合到一个或多个模块50的一个或多个第二线元件。

图7a示意性地描绘了包括多个LED阵列网格模块50的模块化LED阵列网格100，其中每一个LED阵列网格模块50包括具有电气耦合到两个相邻导电线51的一个或多个LED 10的用于向一个或多个LED 10提供电力的相邻导电线51的一个或多个阵列151，其中一个或多个阵列151中的至少一个的两个相邻导电线51具有在一个或多个LED 10处的第一距离d1，其中所述阵列网格模块50中的两个或更多利用第一阵列151（1）的一个或多个折叠52与相邻第二阵列151（2）的导线51之间的一个或多个耦合部分60耦合到彼此。

图7a和7b示意性地描绘了（多个）连接60的实施例，其可以应用于以上描述的任何实施例。图7b示意性地描绘了比如可能通过电阻焊接或焊料焊接的“简单”连接60。图7c示意性地描绘了其中连接可以同样绕两个模块的相邻线折叠的实施例。

因而，连接可以是附加的元件，比如卡钉连接，诸如图1d、3b、6a-6b、7b和7c中示意性地描绘的那样，但是连接也可以纯粹基于连接相邻线，诸如通过焊接、焊料、折叠等，诸如在图1c、3c、4a-4c和5a-5b中示意性地描绘的那样。

图8a-8c和9a-9c示意性地描绘了一些另外的实施例，其中连接60可以包括绕接耦合，其同样还用参考标记160指示。绕接可以通过将两个模块50带到彼此靠近，并且绕两个模块的部分缠绕（导）线，以将两个模块连接到彼此来获得。绕接可以特别地应用于第二线元件257（在两个模块上）。这些第二线元件257可以在实施例中布置于模块50的折叠上。如所指示的，模块的折叠可以连接到另一模块，特别地连接到这样的其它模块上的折叠。特别地，被配置成增加相邻模块之间的距离的折叠是所期望的，同样参见上文。如可以从这些图导出的，突出元件（在此尤其还包括绕接到彼此的元件）可以附接到导线和/或折叠或者作为其部分，但是特别地附接到折叠或者作为其部分。

图8a和9a是截面视图；图8b、8c和9b是可替换的实施例。图9a可以是图8c中示意性地描绘的实施例的截面视图。图9b更加详细地示意性描绘了绕接耦合的实施例。

Claims

1.一种用于提供模块化LED阵列网格（100）的方法，所述方法包括：

-提供多个LED阵列网格模块（50），其中每一个LED阵列网格模块（50）包括具有电气耦合到两个相邻导电线（51）的一个或多个LED（10）的相邻导电线（51）的一个或多个阵列（151），其中一个或多个阵列（151）中的至少一个的两个相邻导电线（51）具有在一个或多个LED（10）处的第一距离（d1），并且具有提供两个相邻导电线（51）之间的大于第一距离（d1）的第二距离（d2）的一个或多个折叠（52），以及

-通过利用第一阵列（151（1））的一个或多个折叠（52）与相邻第二阵列（151（2））的导线（51）之间的一个或多个耦合部分（60）耦合两个或更多阵列网格模块（50）来提供模块化LED阵列网格（100）。

2.根据权利要求1的方法，其中所述方法包括利用第一阵列（151（1））的一个或多个折叠（52）与相邻第二阵列（151（2））的一个或多个折叠（52）之间的一个或多个耦合部分（60）耦合两个或更多阵列网格模块（50）。

3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中相邻导电线（51）和一个或多个折叠（52）配置在一个平面中。

4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中一个或多个耦合部分（60）包括选自包含卡钉耦合、焊料耦合、绕接耦合和焊接耦合的组的耦合部分。

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中一个或多个耦合部分（60）是导电的。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述方法包括提供两个相邻导电线（51），提供一个或多个线（51）中的一个或多个折叠（52），以及随后将一个或多个LED（10）布置到两个相邻导电线（51），以提供阵列（151）。

7.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述方法包括提供两个相邻导电线（51），将一个或多个LED（10）布置到两个相邻导电线（51），以及随后提供一个或多个线（51）中的一个或多个折叠（52），以提供阵列（151）。

8.根据前述权利要求中任一项的方法，包括将模块化LED阵列网格（100）布置在支座（210）与光透射罩盖（220）之间。

9.一种包括多个LED阵列网格模块（50）的模块化LED阵列网格（100），其中每一个LED阵列网格模块（50）包括具有电气耦合到两个相邻导电线（51）的一个或多个LED（10）的用于向一个或多个LED（10）提供电力的相邻导电线（51）的一个或多个阵列（151），其中一个或多个阵列（151）中的至少一个的两个相邻导电线（51）具有在一个或多个LED（10）处的第一距离（d1），并且具有提供两个相邻导电线（51）之间的大于第一距离（d1）的第二距离（d2）的一个或多个折叠（52），其中所述阵列网格模块（50）中的两个或更多利用第一阵列（151（1））的一个或多个折叠（52）与相邻第二阵列（151（2））的导线（51）之间的一个或多个耦合部分（60）耦合到彼此。

10.根据权利要求9的模块化LED阵列网格（100），其中所述阵列网格模块（50）中的两个或更多利用第一阵列（151（1））的一个或多个折叠（52）与相邻第二阵列（151（2））的一个或多个折叠（52）之间的一个或多个耦合部分（60）耦合到彼此。

11.根据权利要求9-10中任一项的模块化LED阵列网格（100），其中相邻导电线（51）和一个或多个折叠（52）配置在一个平面中。

12.根据权利要求9-11中任一项的模块化LED阵列网格（100），其中一个或多个耦合部分（60）包括选自包含卡钉耦合、焊料耦合、绕接耦合和焊接耦合的组的耦合部分。

13.根据权利要求9-12中任一项的模块化LED阵列网格（100），其中一个或多个耦合部分（60）是导电的。

14.根据权利要求9-13中任一项的模块化LED阵列网格（100），其中一个或多个导线（51）包括被配置在单个平面中的第一线元件（157）和从所述平面突出的第二线元件（257）。

15.一种包括支座（210）、透射罩盖（220）和根据权利要求8-12中任一项的模块化LED阵列网格（100）的照明布置（1000），其中模块化LED阵列网格（100）被配置在所述支座（210）与所述透射罩盖（220）之间。