一種基於折射的高透光率led燈管的製作方法
2023-05-18 10:44:11
一種基於折射的高透光率led燈管的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於折射的高透光率LED燈管，包括芯線、供電裝置、以及放置於芯線內的至少一個LED燈，所述LED燈與供電裝置連接，所述芯線外圍還覆蓋有整體包覆層，其特徵在於，所述芯線為透明或半透明材質，所述整體包覆層包括位於LED燈座一側的底部包覆部，位於LED燈出光方向的透光包覆部和位於LED燈側向的不透光包覆部，所述燈管在LED燈頂部方向設置有折射氣隙。該燈管通過設置折射氣隙的方式對光線進行折射而發散光線，可以大大減少LED燈發出的光在發散過程的損耗，大幅提高燈管透光率；在可彎折燈管中採用L形電路板，可以提高燈管整體的變形性能，實現讓可彎折燈管的彎曲方向和LED燈出光方向垂直的效果。
【專利說明】—種基於折射的高透光率LED燈管
【技術領域】
[0001]本發明涉及燈飾領域，更具體地，涉及一種基於折射的高透光率LED燈管。
【背景技術】
[0002]LED燈由於其功耗低下、亮度高、壽命長、顏色多變，亮度易調等優點，在現代光電領域中得到大量應用，這在要求光源形式多樣化，顏色變換多端的廣告燈飾市場更為明顯，同時由於LED燈體積較小，對安裝位置的空間要求不高，可以與各種柔性結構配合使用，因此在可彎折燈管市場更是位於領先地位。
[0003]現有的仿霓虹均勻出光的燈帶主要包括半透明芯線、置於芯線內的LED燈、一個帶擴散的半透明外皮及包覆層，為了達到出光均勻的效果，現有技術主要通過以下2種方式來實現:
[0004]參見圖1，第一種方式中，LED燈84放置於芯線81內，芯線81外圍有塑料外皮86，塑料外皮86在靠近LED燈84燈座一側的外圍設置有PVC (PolyVinyl Chloride，聚氯乙烯，簡稱「PVC」)擋光層85，燈帶通過在出光方向的塑料外皮86內滲和擴散粉粉末，當LED燈84發出的光線經過擴散粉粉末時發生散射，從而達到出光均勻的效果。不過在這種方案中，由於散射粉粉末的阻擋和吸收，LED燈84發出的光線中很大一部分光線在擴散過程中被消耗掉了，燈帶的整體透光率僅為40%。
[0005]參見圖2，第二種方式中，LED燈94放置於芯線91內部的凹槽內，外皮包覆層在靠近LED燈94 一側為PVC擋光層95，在燈帶出光口為半透明塑料外皮96。該燈帶利用光的反射原理將LED燈94發出的光線射向PVC擋光層95並由PVC擋光層95內表面的反射面將光線反射到出光面，同時還在出光面位置的外皮96中加入一層薄薄的擴散粉來達到出光均勻的效果。該方式中，燈帶的透光率比第一種方式有所提高，但由於檔光塑料的反射無法達到與鏡面相當的高反射率效果，導致LED燈94發出的光線由於吸收和反射損失而發生消耗掉了，實際真正能散發到外面的光也還不到原來的60%。
[0006]此外，在現代生產中，為了提高生產效率，現有的光源焊接工藝中，柔性線路板(Flexible Printed Circuit Board)通常使用貼片機過回流焊設備來焊接SMD (SurfaceMounted Devices，表面貼裝器件)貼片，以此產生整片柔性線路板。參見圖3，現有技術中的柔性線路板整體呈平面狀，其包括基板71，基板上均勻設置有LED燈座72，不同燈座72之間用銅箔73連接，線路板兩端固定有正負極焊盤74、75。可以看出，在將該現有柔性電路板應用於可彎折燈管時，只能沿著柔性線路板面上下彎曲，即可彎折燈帶的彎曲方向只能和LED燈的出光方向相同或反向，而不能實現可彎折燈帶的彎曲方向和LED燈出光方向垂直的效果，而將現有柔性線路板應用於圖2所示的可彎折燈帶時，燈帶雖然可以實現彎曲方向和LED燈出光方向垂直的效果，但是還是不能解決LED燈透光率低的技術問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的，就是克服現有技術的不足，提供一種基於折射的高透光率LED燈管，該LED燈管可以減少光線在發散過程的損耗，大幅提高LED燈的透光率。
[0008]為了達到上述目的，採用如下技術方案:
[0009]一種基於折射的高透光率LED燈管，包括芯線、供電裝置、以及放置於芯線內的至少一個LED燈，所述LED燈與供電裝置連接，所述芯線外圍還覆蓋有整體包覆層，其特徵在於，所述芯線為透明或半透明材質，所述整體包覆層包括位於LED燈座一側的底部包覆部，位於LED燈出光方向的透光包覆部和位於LED燈側向的不透光包覆部，所述燈管在LED燈頂部方向設置有折射氣隙。
[0010]優選地，所述折射氣隙設置於芯線內。
[0011]作為一種具體實施例，所述折射氣隙被LED燈軸線沿燈管軸向延伸確定的中切面或與中切面平行的平面截得的截面形狀為圓形或凸多邊形。
[0012]作為一種具體實施例，與每個LED燈對應至少設置有一個折射氣隙，所述折射氣隙在LED燈軸向方向上的投影至少有一部分與LED燈在該方向上的投影重合。
[0013]優選地，所述相鄰折射氣隙之間還設置有至少一個輔助氣隙。
[0014]作為一種具體實施例，所述燈管為可彎折的柔性燈帶。
[0015]作為一種具體實施例，所述芯線還設置有用於放置LED燈的LED燈容腔。
[0016]進一步地，所述電連接裝置包括柔性線路板，所述柔性線路板包括基板，所述基板的一側間歇凸出形成光源板，所述光源板與基板之間形成-180ο?+180o的夾角，相鄰光源板之間預留有間隔槽位，所述光源板放置於LED燈容腔內，所述LED燈放置於光源板上。
[0017]作為一種具體實施例，多個光源板沿基板軸線方向等距均勻排列，所述柔性線路板在靠近LED燈一側設置有反光層。
[0018]作為一種具體實施例，所述底部包覆部和/或不透光包覆部內側設置有反光層。
[0019]與現有技術相比，本發明的有益效果在於:
[0020]採用在LED燈頂部設置折射氣隙的方式對光線進行折射而發散光線，可以大大減少LED燈發出的光在發散過程的損耗，大幅提高燈管透光率；在可彎折燈管中採用可摺疊的柔性線路板，可以提高燈管整體的變形性能，實現讓可彎折燈管的彎曲方向和LED燈出光方向在-180ο?+180ο之間任意選擇的效果，此外，該LED燈管結構簡單，易於生產製造，應用範圍廣泛。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是現有技術中仿霓虹燈帶的擴散原理示意圖一。
[0022]圖2是現有技術中仿霓虹燈帶的擴散原理示意圖二。
[0023]圖3是現有技術中柔性線路板結構示意圖。
[0024]圖4是本發明所述芯線結構示意圖。
[0025]圖5是本發明所述L形柔性電路板的立體示意圖。
[0026]圖6是本發明所述基於折射的高透光率LED燈管橫截面結構示意圖。
[0027]圖7是本發明所述基於折射的高透光率LED燈管光線折射發散示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例，對本發明做進一步說明:[0029]參見圖4-圖6，本發明所述的基於折射的高透光率LED燈管，包括芯線1，供電裝置、以及放置於芯線I內的至少一個LED燈4，所述LED燈4與供電裝置連接，所述芯線I外圍還覆蓋有整體包覆層5，所述芯線I為透明或半透明材質，所述整體包覆層5包括位於LED燈座一側的底部包覆部51，位於LED燈4出光方向的透光包覆部53和位於LED燈側向的不透光包覆部52，所述燈管在LED燈4頂部方向設置有折射氣隙11。
[0030]上述術語「LED燈4出光方向」指LED燈4與透光包覆部53外表面(即出光面54)之間的位置，折射氣隙11根據需要可以設置於芯線I內，也可以設置於透光包覆部53內，甚至形成於芯線I和透光包覆部53之間。「供電裝置」用於給LED燈4供電並控制LED燈4的工作狀態，供電裝置可以是銅絞線或者線路板。
[0031]不透光包覆部52連接底部包覆部51、透光包覆部53並與底部包覆部51、透光包覆部53共同形成封閉筒狀結構。
[0032]根據需要，本發明所屬的LED燈管是如日光燈管等不可彎折的剛性LED燈管，也可以是可彎折LED燈管。當燈管為可彎折LED燈管時，芯線1、供電裝置及整體包覆層5的部分或全部為柔軟可彎折的材料製成。
[0033]圖6所示的實施例中展示了一種可彎折LED燈管(即柔性燈帶)，該燈管中，LED燈4在豎直方向位於芯線I的中軸線上，所述LED燈4包括燈珠和燈座，折射氣隙11被LED燈4軸線沿燈管軸向延伸確定的中切面55或與中切面55平行的平面截得的截面形狀為圓形、凸多邊形或其他有利於光線向燈管軸向方向發生折射的形狀；與每個LED燈4對應至少設置有一個折射氣隙11，所述折射氣隙11在背離LED燈一側設置有大致沿燈管軸向方向延伸的折射面13，為了達到最好的折射效果，所述折射氣隙11在LED燈4軸向方向上的投影至少有一部分與LED燈4在該方向上的投影重合。
[0034]芯線I的材質優選為透明，折射氣隙11設置於芯線I內，折射氣隙11由中切面55或與中切面55平行的平面截得的截面形狀優選為三角形，上述供電裝置包括銅絞線2，所述銅絞線2設置於芯線I內並沿芯線I軸向方向延伸，LED燈4設置於相對透光包覆部53來說更靠近底部包覆部51的位置。上述相鄰折射氣隙11之間還設置有至少一個輔助氣隙14，所述輔助氣隙14被LED燈4軸線沿燈管軸向延伸確定的中切面55或與中切面55平行的平面截得的截面形狀為圓形、凸多邊形或其他有利於向燈管軸向方向發生折射的形狀。
[0035]所述芯線I內還設置有用於放置LED燈的LED燈容腔，為了便於整體裝配，相鄰LED燈容腔相互連通形成縱向通道12。所述電連接裝置包括柔性電路板3，所述柔性線路板3包括基板31，所述基板31的一側間歇凸出形成光源板32，所述光源板32與基板31之間形成-180ο?+180ο的夾角，本例中優選該夾角為90ο，以使基板31和光源板32之間形成「L」形結構，多個光源板32沿燈管軸線方向等距均勻排列，相鄰光源板32之間預留有間隔槽位33。所述光源板32放置於LED容腔底部，所述LED燈4放置於光源板32上，基板31在縱向通道12外側靠近芯線12的縱向通孔所在表面。上述底部包覆部51與不透光包覆部52連為一體形成「U」形結構並在「U」形結構的內側塗覆有反光層，柔性線路板3在靠近LED燈4 一側也塗覆有反光層，所述柔性電路板3內部表面印刷有電源及信號線路，柔性電路板3與銅絞線2並聯。
[0036]基於上述結構和設置，本實施例所述的基於折射的高透光率LED燈管工作過程如下:[0037]參見圖7，當封裝好的燈管中LED燈4發光時，其發出的光線40 —部分直接射向透光包覆部53方向，另一部分射向不透光包覆部52和柔性線路板3表面後經反射也向透光包覆部53方向射出，這樣將大部分的光線40集中到燈管出光面54 —側，而當光線40經過折射氣隙11時，由於折射氣隙11內空氣密度和芯線1的密度不一致，因此光線40在進入折射氣隙11和離開折射氣隙11時發生首次折射，部分光線40從折射氣隙11處射出後再經過輔助氣隙發生二次或多次折射，從而將光線40均勻地折射到透光包覆部53的出光面54上，這樣從出光面54上就看不到單個的亮點或暗區，達到散射的效果。由於光線40發生折射的損耗遠低於反射及散射的損耗，因此在芯線1透明的情況下，燈管整體出光率可以達到90%以上。
[0038]參見圖6，本實施例所述的可彎折燈管可以沿垂直於上下兩條銅絞線2確定的面的方向左右彎曲，由於本發明中「L」形柔性線路板3的存在，不僅基板31可以實現該在方向的彎折，用於安裝LED燈4的光源板32也由於間隔槽位33的存在而可以適應該彎曲過程，這樣成功實現了可彎折燈管出光方向和彎曲方向相互垂直的效果。
[0039]應該理解，本發明並不局限於上述實施方式，凡是對本發明的各種改動或變型不脫離本發明的精神和範圍，倘若這些改動和變型屬於本發明的權利要求和等同技術範圍之內，則本發明也意味著包含這些改動和變型。
【權利要求】
1.一種基於折射的高透光率LED燈管，包括芯線、供電裝置、以及放置於芯線內的至少一個LED燈，所述LED燈與供電裝置連接，所述芯線外圍還覆蓋有整體包覆層，其特徵在於，所述芯線為透明或半透明材質，所述整體包覆層包括位於LED燈座一側的底部包覆部，位於LED燈出光方向的透光包覆部和位於LED燈側向的不透光包覆部，所述燈管在LED燈頂部方向設置有折射氣隙。
2.如權利要求1所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述折射氣隙設置於芯線內。
3.如權利要求1或2所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述折射氣隙被LED燈軸線沿燈管軸向延伸確定的中切面或與中切面平行的平面截得的截面形狀為圓形或凸多邊形。
4.如權利要求1或2所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，與每個LED燈對應至少設置有一個折射氣隙，所述折射氣隙在LED燈軸向方向上的投影至少有一部分與LED燈在該方向上的投影重合。
5.如權利要求4所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述相鄰折射氣隙之間還設置有至少一個輔助氣隙。
6.如權利要求1或2所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述燈管為可彎折的柔性燈帶。
7.如權利要求1或2所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述芯線還設置有用於放置LED燈的LED燈容腔。
8.如權利要求7所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述電連接裝置包括柔性線路板，所述柔性線路板包括基板，所述基板的一側間歇凸出形成光源板，所述光源板與基板之間形成-180ο?+180ο的夾角，相鄰光源板之間預留有間隔槽位，所述光源板放置於LED燈容腔內，所述LED燈放置於光源板上。
9.如權利要求8所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，多個光源板沿基板軸線方向等距均勻排列，所述柔性線路板在靠近LED燈一側設置有反光層。
10.如權利要求1所述的基於折射的高透光率LED燈管，其特徵在於，所述底部包覆部和/或不透光包覆部內側設置有反光層。
【文檔編號】F21V5/08GK103712108SQ201310749648
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】黎勇 申請人:廣州市權友照明燈具有限公司