專利名稱:發(fā)光模塊,尤其背光照明模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及發(fā)光模塊。具體地,本發(fā)明涉及背光照明G^troidainige)模塊。
這種模塊能夠例如在房間中或者以汽車頂燈形式產(chǎn)生環(huán)境照明。更具體地, 本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可以是例如替代一組氖管照亮擱架或家具內(nèi)部,或照亮房間的應(yīng)用領(lǐng) 域。
這種模塊還能夠允許例如超市貨架上的小標(biāo)簽或大街上的大型廣告海報(bào)等各種 物體的背光照明。更具體地,本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可以是例如背光照明商業(yè)標(biāo)識(shí)、廣告海 報(bào)或路標(biāo)的應(yīng)用領(lǐng)域,或者還可以是背光照明LCD屏、特別是大尺寸LCD屏的應(yīng)用領(lǐng) 域。
背景技術(shù):
文獻(xiàn)US7226182和US2007/0274103是已知的,其描述了背光照明模塊,通常包 括
-導(dǎo)光板,包括由側(cè)邊緣連接的兩個(gè)相對(duì)的平面;
-光發(fā)射源,設(shè)置在導(dǎo)光板的一個(gè)側(cè)邊緣一側(cè)并被設(shè)置為向?qū)Ч獍灏l(fā)光;
-位于導(dǎo)光板的一個(gè)平面一側(cè)并被設(shè)置為向另一平面反射來(lái)自發(fā)射源的光的裝 置,待被背光照明的物體位于該另一平面的旁邊。
待背光照明物體的尺寸越大,模塊的尺寸就越大,發(fā)射源的功率就必須越大。 該模塊的制造和供電成本也越高。通常,人們喜歡將這種類型的模塊用于小尺寸物體, 例如手機(jī)屏幕的背光照明。
本發(fā)明的目的是提出一種(從制造、消耗和/或維護(hù)的角度)經(jīng)濟(jì)且能夠適用于 大尺寸物體的發(fā)光模塊。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的通過(guò)一種發(fā)光模塊來(lái)實(shí)現(xiàn),該發(fā)光模塊包括
-多個(gè)光發(fā)射源;
-導(dǎo)光板,包括被設(shè)置為向待照明物體透射由發(fā)射源發(fā)出的光的透射面、以及與 透射面相對(duì)的反射面;以及
-向?qū)⒂砂l(fā)射源發(fā)出并被反射面接收的光反射回導(dǎo)光板內(nèi)部的反射裝置,
其特征在于,發(fā)射源位于透射面與反射面之間的導(dǎo)光板內(nèi)部,并且被設(shè)置為在 基本平行于反射面的發(fā)射方向上發(fā)光。
在本申請(qǐng)文件中,光發(fā)射方向指發(fā)出該光的立體角的中軸的方向。
因此,根據(jù)本發(fā)明的特征,發(fā)射源優(yōu)選地不直接在透射面的方向上發(fā)光,而是 平行于反射面和/或透射面發(fā)光,從而使光更好地分布在導(dǎo)光板中。
通過(guò)在導(dǎo)光板中分布多個(gè)發(fā)射源,盡管事實(shí)上每個(gè)發(fā)射源可能是低功率、標(biāo)準(zhǔn) 制造且便宜的,但是導(dǎo)光板的尺寸可以非常大。6
優(yōu)選地,發(fā)射源嵌入反射面旁邊的導(dǎo)光板內(nèi)。
為了將發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板內(nèi),導(dǎo)光板優(yōu)選地由在模塊制造期間最初為液態(tài)或糊 狀的材料構(gòu)成,該材料在將發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板之后(通過(guò)冷卻、熱熔合、聚合、交聯(lián) (reticulation)或其他方法)固化。例如可用液態(tài)或糊狀材料涂覆由印刷電路承載的發(fā)射 源。該糊狀材料可包括例如
-乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA,EthyleneVinylAcetate),在145°C下被加熱和交聯(lián)并在真空條件下緊貼在承載發(fā)射源的印刷電路表面上;或
-要求更低溫度的另一種更透明的材料,例如被加熱至110°C而不交聯(lián)的硅片;
-也可以考慮其它材料,例如UV樹脂。
因此,發(fā)射源優(yōu)選地位于導(dǎo)光板內(nèi),導(dǎo)光板與發(fā)射源之間不存在中間空隙,特 別地不存在空氣隙。
導(dǎo)光板還可通常包括至少一個(gè)將透射面連接至反射面的外周表面,發(fā)射源由至 少一個(gè)外周表面包圍。
發(fā)射源優(yōu)選地是“側(cè)視”型發(fā)光二極管。
優(yōu)選地,根據(jù)至少一行發(fā)射源對(duì)發(fā)射源進(jìn)行分組(regmuper),每行包括根據(jù)一 個(gè)排列方向近似對(duì)齊的發(fā)射源,發(fā)射源被設(shè)置為根據(jù)近似垂直于排列方向的主發(fā)射方向 發(fā)光。
多個(gè)發(fā)射源可由至少一個(gè)緊貼或粘在反射面上的印刷電路承載。因此,每個(gè)印 刷電路優(yōu)選地相對(duì)于導(dǎo)光板位于反射面那一側(cè),基本平行于反射面,并且優(yōu)選地緊貼在 反射面上。至少一個(gè)印刷電路可包括電連接至發(fā)射源的電阻,所述電阻可被埋在該至少 一個(gè)印刷電路中以不從該至少一個(gè)印刷電路的朝向?qū)Ч獍宓谋砻嫱怀觥?br>
一行發(fā)射源可以由彼此電連接的若干印刷電路承載以向這些發(fā)射源供電,或者 可由單個(gè)印刷電路承載。來(lái)自給定行的至少一個(gè)印刷電路可包括至少一個(gè)基本與該給定 行的發(fā)射源對(duì)齊的附加發(fā)射源,每個(gè)附加發(fā)射源被設(shè)置為在對(duì)應(yīng)于主方向偏向鄰近印刷 電路的方向上發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明的模塊包括平行的若干行發(fā)射源,這些行電連接在一起以向發(fā)射源 供電。至少一個(gè)印刷電路可承載
-第一排發(fā)射源,被設(shè)置為在第一主發(fā)射方向上發(fā)光;以及
-平行于第一排發(fā)射源的第二排發(fā)射源,被設(shè)置為在第二主發(fā)射方向上發(fā)光,第 一發(fā)射方向與第二發(fā)射方向幾乎相反。
優(yōu)選地,第一排與第二排彼此相對(duì)。
反射裝置可包括被設(shè)置為向?qū)Ч獍鍍?nèi)部反射由發(fā)射源發(fā)出并被反射面接收的光 的反射層。反射層可直接與全部或部分反射面接觸,具體地可位于至少一個(gè)印刷電路與 反射面之間。
在本申請(qǐng)文件中,將區(qū)分發(fā)射源和漫射源,其中發(fā)射源產(chǎn)生光(例如來(lái)自電信 號(hào)),漫射源漫射或背散射已經(jīng)存在且已被其收集的光。
因此,反射裝置可包括相對(duì)于導(dǎo)光板位于反射面那一側(cè)的光漫射源,該光漫射 源被設(shè)置為收集由發(fā)射源發(fā)出且被反射面接收的光,并隨后向?qū)Ч獍逶俾渌占?光。位于反射面那一側(cè)的漫射源優(yōu)選地包括分布于反射面上的凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu)。反射面可以是磨砂的。
根據(jù)本發(fā)明的模塊還可包括相對(duì)于導(dǎo)光板位于透射面那一側(cè)的光漫射源,該光 漫射源被設(shè)置為收集由發(fā)射源發(fā)出且被透射面接收的光,并隨后向待照明物體再漫射所 收集的光。位于透射面一側(cè)的漫射源優(yōu)選地包括分布于透射面上的凹陷和/或凸起結(jié) 構(gòu)。透射面可以是磨砂的。
因此通過(guò)將在平行于反射面和/或透射面上的光發(fā)射與在反射面和/或透射面或 漫射面上產(chǎn)生的漫射源結(jié)合起來(lái),就可以在導(dǎo)光板的輸出處獲得非常均勻的光。
因此,可在反射面和/或透射面上產(chǎn)生的漫射源優(yōu)選地包括分別分布于反射面 和/或透射面上的凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)優(yōu)選地為微結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)優(yōu)選地能 夠使光發(fā)生折射,從而有足夠的光被導(dǎo)向透射面。這些結(jié)構(gòu)的密度可以不同以使光均勻 地向透射面分布當(dāng)反射面上的入射角大于臨界角時(shí)(取決于所使用材料的折射率并因 此取決于介質(zhì)和材料的折射率),將發(fā)生全反射(沒(méi)有透射損失),并且這就是為了減少 損失而在導(dǎo)光板中力求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。優(yōu)選地,通過(guò)反射器(例如白色或金屬等)恢復(fù)在 反射面那一側(cè)從導(dǎo)光板出來(lái)的光,但此時(shí)能量損失較大。實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的各種技術(shù)例如 楔形槽、透鏡、蝕刻(化學(xué)處理)或棱鏡技術(shù)都是已知的,并且可選地,可將這些不同形 式混合,并且可將這些結(jié)構(gòu)置于反射面那一側(cè)和/或透射面那一側(cè)。該結(jié)構(gòu)可具有例如 一微米或幾十微米量級(jí)的小尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的模塊還可包括相對(duì)于導(dǎo)光板位于透射面那一側(cè)的透射膜。該透 射膜的光透射系數(shù)是不均勻的以能夠?qū)τ砂l(fā)射源在導(dǎo)光板中分布的不均勻性所引起的 從透射面出來(lái)的光的不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。透射膜可以是由噴墨、絲網(wǎng)印刷、苯胺印刷 (flexographie)或其它方式所印刷的層,尤其被印刷在用作漫射元件的層上。優(yōu)選地,對(duì) 于至少一個(gè)發(fā)射源,當(dāng)在該發(fā)射源的發(fā)射方向上與該發(fā)射源的距離增大時(shí),透射膜的透 射系數(shù)增加。透射膜還可被設(shè)置為對(duì)由導(dǎo)光板的彎曲所引起的從透射面出來(lái)的光的不均 勻性進(jìn)行補(bǔ)償。透射膜可在至少兩個(gè)發(fā)射源的兩個(gè)發(fā)射方向之間的至少一個(gè)交叉點(diǎn)水平 處具有光的透射系數(shù)的局部最小。
根據(jù)本發(fā)明的模塊優(yōu)選地是撓性的,從而可以以卷狀物的形式繞自身卷起,或 者可緊貼在待照明物體上而盡可能采用待照明物體的形狀,即,使所述模塊與物體之間 的空間盡可能小。
在本申請(qǐng)文件中,如果根據(jù)本發(fā)明的模塊或該模塊的部件之一的形狀能夠自我 調(diào)整,例如如果該模塊或該模塊的部件之一可以根據(jù)其所要貼靠的物體的形狀而采用多 種形狀,那么該模塊或該模塊的部件之一是撓性的。
根據(jù)本發(fā)明的模塊還可包括周期性的觸及裝置,以觸及用于電連接發(fā)射源且向 發(fā)射源供電的裝置。具體地,如果模塊包括多個(gè)承載發(fā)射源并規(guī)則間隔的印刷電路條狀 部件,則這些條狀部件的每個(gè)可設(shè)置有能從根據(jù)本發(fā)明的模塊外部觸及電連接的裝置。
發(fā)射源優(yōu)選地位于導(dǎo)光板內(nèi),導(dǎo)光板與發(fā)射源之間不存在中間空隙,特別地不 存在空氣隙。
導(dǎo)光板可包括最初為液態(tài)或糊狀的材料,該材料在發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板之后固 化。
發(fā)射源優(yōu)選地由至少一個(gè)印刷電路承載。
導(dǎo)光板優(yōu)選地包括連接透射面和反射面的側(cè)邊緣,至少一行發(fā)射源位于透射面 與反射面之間的導(dǎo)光板內(nèi)、導(dǎo)光板的側(cè)邊緣外。
在所述導(dǎo)光板的反射面或透射面那一側(cè),根據(jù)本發(fā)明的模塊還可包括
-分別與導(dǎo)光板的反射面或透射面接觸的空氣層;或
-折射率小于導(dǎo)光板折射率且分別與導(dǎo)光板的反射面或透射面接觸的層。
在本申請(qǐng)文件中,折射率小于導(dǎo)光板折射率意味著該折射率優(yōu)選地至少小于0.1 或 0.2。
根據(jù)本發(fā)明的模塊可包括條狀部件,沿著該條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹陷,該條狀 部件承載位于細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)且沿著細(xì)長(zhǎng)凹陷排列的至少一排發(fā)射源,該凹陷填充有形成導(dǎo) 光板一部分的材料。當(dāng)然,在本申請(qǐng)文件中,當(dāng)提到模塊包括一個(gè)條狀部件,就意味著 該模塊包括至少一個(gè)條狀部件。類似地,在本申請(qǐng)文件中,當(dāng)提到沿著條狀部件形成有 凹陷,就意味著沿著該條狀部件形成有至少一條凹陷,條狀部件可包括多個(gè)平行或不平 行的細(xì)長(zhǎng)凹陷。條狀部件可在細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部承載兩排發(fā)射源,各排被設(shè)置為在不同的方 向上發(fā)光。細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部所承載的每個(gè)發(fā)射源優(yōu)選地被設(shè)置為在基本與條狀部件的凹陷 的、承載該發(fā)射源的部分平行的發(fā)射方向上發(fā)光。條狀部件優(yōu)選地位于導(dǎo)光板的反射面 那一側(cè)。條狀部件包括將由發(fā)射源發(fā)出并被反射面接收的光反射回導(dǎo)光板內(nèi)部的反射裝 置。條狀部件可以在凹陷內(nèi)部、在條狀部件的每端處,承載向凹陷外部發(fā)光的發(fā)射源, 該發(fā)光方向基本垂直于至少一排由該條狀部件承載的發(fā)射源的發(fā)射方向。
在導(dǎo)光板上、在透射面那一側(cè),根據(jù)本發(fā)明的模塊可包括位于發(fā)射源上方的掩 膜,以遮擋靠近這些發(fā)射源的光。優(yōu)選地,掩膜包括
-可選地UV凝膠印刷(impression),位于透射面上,并且優(yōu)選地,其折射率小 于導(dǎo)光板的折射率;隨后
-深色印刷,位于低折射率UV凝膠上,或者如果沒(méi)有UV凝膠印刷,則位于透 射面上;隨后
-涂層(revgtement),位于彩色印刷上,具有顆粒(bille)和/或漫射樹脂和/或 漫射圖樣(半球型)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提出了一種制造發(fā)光模塊的方法,其特征在于
-將發(fā)射源嵌入包括初始為液態(tài)或糊狀的材料的導(dǎo)光板內(nèi),導(dǎo)光板包括被設(shè)置為 向待照明物體透射由發(fā)射源發(fā)出的光的透射面、以及與透射面相對(duì)的反射面,發(fā)射源被 嵌入以使其位于透射面與反射面之間的導(dǎo)光板內(nèi)部;
-導(dǎo)光板的材料在發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板之后固化。
嵌入步驟可包括用液態(tài)或糊狀材料涂覆發(fā)射源的步驟。
優(yōu)選地,發(fā)射源被嵌入以使它們位于導(dǎo)光板內(nèi),導(dǎo)光板與發(fā)射源之間不存在中 間空隙,特別地不存在空氣隙。
優(yōu)選地,發(fā)射源被嵌入在透射面與反射面之間,使得發(fā)射源被設(shè)置為在基本平 行于反射面的發(fā)射方向上發(fā)光。
在將發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板期間,發(fā)射源優(yōu)選地由至少一個(gè)印刷電路承載。
導(dǎo)光板可包括連接透射面和反射面的側(cè)邊緣,至少一行發(fā)射源可被嵌在導(dǎo)光板 的側(cè)邊緣外。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中,可直接在導(dǎo)光板上、在透射面那一側(cè)、在發(fā)射源上方 制造掩膜,以遮擋靠近這些發(fā)射源的光。掩膜優(yōu)選地通過(guò)下列步驟制造
-可選地在透射面上產(chǎn)生第一UV凝膠印刷,其折射率優(yōu)選地小于導(dǎo)光板的折射 率;隨后
-在低折射率UV凝膠上產(chǎn)生深色印刷,或者如果沒(méi)有UV凝膠,則在透射面上 產(chǎn)生深色印刷;隨后
-在彩色印刷上產(chǎn)生涂層,涂層具有顆粒和/或漫射樹脂和/或漫射圖樣(半球 型)。
在第一個(gè)變型中,嵌入步驟可包括在設(shè)置有發(fā)射源的襯底上模制導(dǎo)光板的至少 一部分。襯底可用作在制造時(shí)為液態(tài)或糊狀的導(dǎo)光板的支撐以集合發(fā)射源,襯底還可以 用作發(fā)射源的支撐。例如,在第一種制造方式中,將發(fā)射源布置在襯底上,隨后通過(guò)澆 鑄使丙烯酸或環(huán)氧樹脂沉積在組件(1’ ensemble)上。在第二種制造方式中,將發(fā)射源布 置在襯底上,隨后用固態(tài)硅樹脂膜涂覆發(fā)射源和襯底,通過(guò)使該固態(tài)硅樹脂膜在壓力或 真空條件下熔化變?yōu)橐簯B(tài)以用來(lái)制造導(dǎo)光板。最后,在第三種制造方式中,可以對(duì)剛剛 沉積在裝配有發(fā)射源的襯底上并仍是糊狀的導(dǎo)光板進(jìn)行擠壓(“流延膜(cast film)”)。
導(dǎo)光板的不同于透射面或反射面的模制面可以在模制期間與襯底接觸,襯底包 括分布于其表面上的凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu),該表面在模制期間與導(dǎo)光板的模制部分接 觸,從而導(dǎo)光板分別包括分布于模制面上的凸起和/或凹陷。
通過(guò)在導(dǎo)光板的反射面或透射面那一側(cè)增加以下部分來(lái)完善導(dǎo)光板的模制部 分
-分別與導(dǎo)光板的反射面或透射面接觸的空氣層;或
-折射率小于導(dǎo)光板折射率且分別與導(dǎo)光板的反射面或透射面接觸的層;
-和/或折射率近似等于導(dǎo)光板模制部分的折射率、完善了導(dǎo)光板的模制部分、 形成導(dǎo)光板的一部分并且包括凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu)分布的層。
襯底可以不形成模塊的一部分,導(dǎo)光板的模制部分從襯底脫模。
另外,襯底也可形成所述模塊的一部分,導(dǎo)光板的模制部分不從襯底脫模。襯 底可包括
-將由發(fā)射源發(fā)出并被反射面接收的光反射回導(dǎo)光板內(nèi)的反射裝置,或者向?qū)Ч?板外部漫射由發(fā)射源發(fā)出并被透射面接收的光的漫射裝置;和/或
-與導(dǎo)光板的透射面或反射面接觸的層,該層的折射率小于導(dǎo)光板的折射率。與 導(dǎo)光板接觸且具有較低折射率的該層有利地包括分布于該層的、在模制期間與導(dǎo)光板的 模制部分接觸的表面上的凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu)(優(yōu)選微結(jié)構(gòu)),從而導(dǎo)光板分別包括分布 于模制面上的凸起和/或凹陷??梢酝ㄟ^(guò)使UV凝膠(或任何其他樹脂)沉積并且例如 通過(guò)用于在該層表面上形成結(jié)構(gòu)的滾筒或通過(guò)在凝膠上施加壓力的板在該沉積的凝膠上 施加機(jī)械壓力來(lái)制造該層,其中該滾筒或板包含互補(bǔ)的凸起和/或凹陷形狀。多種UV 凝膠可用于該層,通常丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、例如環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧甲基丙烯酸 酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯,它們的折射率通常接近1.5,或 者在特定配方下可高達(dá)1.6或1.7。為了降低該層的折射率,可以向里添加額外的分子例 如氟化物,從而具有約1.3的折射率。其他交聯(lián)裝置根據(jù)所使用的材料而存在(加熱、伽馬射線、混合等)。與能夠重新熔化的熱塑性塑料(例如某些硅樹脂)相反,樹脂由于化 學(xué)鍵的組合而發(fā)生固化并且這個(gè)過(guò)程是不可逆的;和/或
-與導(dǎo)光板模制部分接觸的層,該層的折射率優(yōu)選地近似等于導(dǎo)光板的折射率, 該層完善導(dǎo)光板的模制部分,并且形成了導(dǎo)光板的一部分。具有優(yōu)選相等折射率的該層 可包括分布在第一表面上的凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu),第一表面與接觸導(dǎo)光板模制部分的第 二表面相對(duì)??赏ㄟ^(guò)對(duì)材料進(jìn)行模制和熱壓縮來(lái)直接制造這些結(jié)構(gòu),還可通過(guò)在膜或平 滑的板上涂覆UV凝膠來(lái)制造這些結(jié)構(gòu)。具有優(yōu)選相等折射率的該層的第一表面被放置 為與空氣層接觸,或與折射率小于導(dǎo)光板折射率的層接觸。
在第二個(gè)變型中,將發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板的過(guò)程包括以下步驟
-提供(fcmmiture)條狀部件,沿著該條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹陷,該條狀部件承 載至少一排發(fā)射源,發(fā)射源位于細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部并且沿著細(xì)長(zhǎng)凹陷排列;
-將條狀部件的凹陷側(cè)應(yīng)用于導(dǎo)光板的第一部分;
-用液態(tài)或糊狀材料填充凹陷,以形成與導(dǎo)光板第一部分接觸的導(dǎo)光板第二部 分。
條狀部件可以是包括該條狀部件的板的一部分,該條狀部件的凹陷可以通過(guò)折 彎板來(lái)形成。
導(dǎo)光板的第一部分在填充前可以是固態(tài),導(dǎo)光板的第二部分在填充后固化。
條狀部件可包括填充孔,通過(guò)填充孔用液態(tài)或糊狀材料填充凹陷。有利地,該 孔被優(yōu)選地置于條狀部件那一側(cè)或朝向條狀部件端部之一置于塞子上。
條狀部件可在細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部承載兩排發(fā)射源,各排被設(shè)置為在不同的方向上發(fā)光。
細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部所承載的每個(gè)發(fā)射源可被設(shè)置為在基本與條狀部件的凹陷的、承 載發(fā)射源的部分平行的發(fā)射方向上發(fā)光。
可將條狀部件應(yīng)用于導(dǎo)光板的反射面那一側(cè),條狀部件可包括將由發(fā)射源發(fā)出 并被反射面接收的光反射回導(dǎo)光板內(nèi)部的反射裝置。
在條狀部件的每端處,條狀部件可以在凹陷內(nèi)部承載向凹陷外部發(fā)光的發(fā)射 源,其發(fā)光方向基本垂直于至少一排由該條狀部件承載的發(fā)射源的發(fā)射方向。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,本發(fā)明涉及一種通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的制造方法獲得的 發(fā)光模塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提出了一種條狀部件,該條狀部件用于制造根據(jù)本 發(fā)明的發(fā)光模塊,其特征在于,沿著該條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹陷,該條狀部件承載至少 一排發(fā)射源,發(fā)射源位于細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部并且沿著細(xì)長(zhǎng)凹陷排列。
根據(jù)本發(fā)明的條狀部件可包括填充孔,當(dāng)在條狀部件凹陷側(cè)將條狀部件應(yīng)用于 導(dǎo)光板第一部分時(shí),用液態(tài)或糊狀材料填充凹陷。有利地,該孔被優(yōu)選地置于在條狀部 件那一側(cè)或朝向條狀部件的端部之一置于塞子上。
根據(jù)本發(fā)明的條狀部件可在細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部承載兩排發(fā)射源,各排被設(shè)置為在不 同的方向上發(fā)光。
細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部所承載的每個(gè)發(fā)射源被優(yōu)選地設(shè)置為在基本與條狀部件的凹陷 的、承載該發(fā)射源的部分平行的發(fā)射方向上發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明的條狀部件可包括用于反射由發(fā)射源發(fā)出的光的反射裝置。
在條狀部件的每端處,條狀部件可在凹陷內(nèi)部承載向凹陷外部發(fā)光的發(fā)射源, 其發(fā)光方向基本垂直于至少一排由該條狀部件承載的發(fā)射源的發(fā)射方向。
在參考以下附圖閱讀了非限制性的實(shí)現(xiàn)和實(shí)施方式的詳細(xì)描述后,本發(fā)明的其 他優(yōu)點(diǎn)和特征將變得顯而易見(jiàn),其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第一實(shí)施方式的示意性俯視圖2是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第二實(shí)施方式的示意性俯視圖3是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第三實(shí)施方式的示意性俯視圖4是根據(jù)平放的、本發(fā)明的模塊的第三實(shí)施方式的、沿圖3中的軸沈的示意 性側(cè)視圖5是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第四實(shí)施方式的示意性俯視圖,這是本發(fā)明的優(yōu)選 實(shí)施方式;
圖6是根據(jù)平放的、本發(fā)明的模塊的第四實(shí)施方式的變型的、沿圖5中的軸27 的示意性側(cè)視圖7是根據(jù)處于彎曲狀態(tài)的、本發(fā)明的模塊的第四實(shí)施方式的、沿圖5中的軸27 的示意性側(cè)視圖8是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第五實(shí)施方式的示意性俯視圖9是根據(jù)平放的、本發(fā)明的模塊的第五實(shí)施方式的、沿圖8中的軸觀的示意 性側(cè)視圖10是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第六實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖11是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第七實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖12是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第八實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖13是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第九實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖14是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖15是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十一實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖16是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十二實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖17是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十三實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖18是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十三實(shí)施方式的示意性透視圖19是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十四實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖20是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十四實(shí)施方式的示意性透視圖21是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十五實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖22是根據(jù)本發(fā)明的模塊的第十六實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
首先,將參照?qǐng)D1至7和圖10至22描述根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊的前4個(gè)實(shí)施方 式和根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊1的第六至第十六個(gè)實(shí)施方式所共有的特征。
模塊1包括
-多個(gè)光發(fā)射源2(可選19);以及
-導(dǎo)光板3,由透明材料制成,即這種材料基本不吸收由發(fā)射源2、19發(fā)出的光 以在導(dǎo)光板3外引導(dǎo)光。
導(dǎo)光板3基本呈板形,其包括勾畫出導(dǎo)光板的兩個(gè)相對(duì)面基本平坦的透射面4 和基本平坦的反射面(face de renvoi) 5。該板具有撓性,可被平放或者呈彎曲狀。這兩個(gè) 面具有基本相同的尺寸并且限定導(dǎo)光板3的長(zhǎng)度100和寬度200,進(jìn)而限定模塊1的長(zhǎng)度 和寬度。透射面4被設(shè)置為允許導(dǎo)光板3內(nèi)部的發(fā)射源2、19發(fā)出的光通過(guò)并且朝向待 照明物體透射到導(dǎo)光板3外部。待照明物體位于導(dǎo)光板3外部并且相對(duì)于導(dǎo)光板3位于 透射面4那一側(cè)。該物體優(yōu)選被背光照明,即其位于觀察者與導(dǎo)光板3之間。反射面5 和透射面4彼此相對(duì)。除了包含在下面描述的具體實(shí)施方式
中的條狀部件(bande)38外, 反射面5基本平行于透射面4。在剖視圖4、圖6和7、圖10至17、圖19、圖21和22 中,透射面4對(duì)應(yīng)于沿導(dǎo)光板3上側(cè)畫出的實(shí)線,反射面5對(duì)應(yīng)于沿導(dǎo)光板3下側(cè)畫出的 實(shí)線。
發(fā)射源2、19中的每個(gè)被設(shè)置為沿發(fā)射方向9(或可選20、21或29)發(fā)光,該發(fā) 射方向基本平行于反射面5。
模塊1還包括反射裝置6,該反射裝置被設(shè)置為向?qū)Ч獍?內(nèi)部反射由導(dǎo)光板3 內(nèi)部的發(fā)射源2、19發(fā)出并被反射面5接收的光。
圖1、2、3和5示出了平放的且從基本與透射面4和反射面5平行、與導(dǎo)光板3 和疊加在導(dǎo)光板3上的其它膜和層平行的平面上方觀察到的模塊1 ;因此,不可能區(qū)分這 些圖中的這些不同元件。
在圖1至7中,發(fā)射源2、19中的每個(gè)均以D形示意性地示出,而在圖10至22 中均以方形示意性地示出。為了避免使圖過(guò)于擁擠,沒(méi)有標(biāo)出全部的發(fā)射源。發(fā)射源 2、19位于導(dǎo)光板3的內(nèi)部除了參照?qǐng)D12和13描述的第八和第九實(shí)施方式外,這些發(fā) 射源從反射面5嵌入導(dǎo)光板3內(nèi)部,而對(duì)于圖12和13的情況,這些發(fā)射源2、19從透射 面嵌入導(dǎo)光板3內(nèi)部。導(dǎo)光板3還包括外周表面7 (又稱側(cè)邊緣),外周表面7將透射面 4連接至反射面5,使得發(fā)射源2、19被外周表面7包圍。沿著外周表面7連接面4和5 的距離是導(dǎo)光板3的厚度。通常垂直于反射面5或者透射面4來(lái)限定模塊1的一個(gè)部件 的厚度。發(fā)射源2形成發(fā)射源2的、若干平行的行8。發(fā)射源的至少一行8位于反射面 5與透射面4之間的導(dǎo)光板3內(nèi)部、導(dǎo)光板側(cè)邊緣7外部。圖10至22僅示出模塊1的一 部分,其中在剖面上示出了最少的兩行發(fā)射源2,這就是為什么在這些圖中沒(méi)有標(biāo)出側(cè)邊 緣7的原因。
每一行8都包括發(fā)射源2,該發(fā)射源根據(jù)排列(alignement)方向(對(duì)應(yīng)于俯視圖 1、2、3、5的豎直方向)基本對(duì)齊并且被設(shè)置為在主發(fā)射方向9 (或可選29)上發(fā)光,該 方向由箭頭示意性地示出且基本垂直于排列方向。通常根據(jù)發(fā)射源2的排列方向來(lái)限定 模塊1的一個(gè)部件的寬度。通常垂直于模塊1的一個(gè)部件的寬度和厚度來(lái)限定該部件的 長(zhǎng)度。
發(fā)射源2、19分布在多個(gè)印刷電路10上。承載發(fā)射源的印刷電路10的表面緊 貼反射面5使得印刷電路部件10僅覆蓋反射面5的一部分,但是下列情況除外在參照 圖12所描述的第八個(gè)實(shí)施方式中,承載發(fā)射源的印刷電路10的表面緊貼透射面4使得印刷電路部件10僅覆蓋透射面4的一部分;在參照?qǐng)D13和14所描述的第九和第十個(gè)實(shí)施 方式中,承載發(fā)射源的印刷電路10的表面被包(enroM)在透射面4與反射面5之間的導(dǎo) 光板內(nèi)部。全部的行8通過(guò)扁平導(dǎo)線11 (通常包括一條用于正極端子的導(dǎo)線和另一條用 于負(fù)極端子的導(dǎo)線)彼此電連接,該扁平導(dǎo)線被設(shè)置為用于給發(fā)射源供電并且緊貼在反 射面5上。除了參照?qǐng)D12和13所描述的、發(fā)射源從透射面嵌入導(dǎo)光板3內(nèi)部且反射面 5全部由反射層12覆蓋的第八和第九個(gè)實(shí)施方式之外,反射面5的未被印刷電路10或?qū)?線11覆蓋的部分均被反射層12覆蓋,反射層12向?qū)Ч獍?內(nèi)部反射由發(fā)射源發(fā)出、被 反射面5接收且隨后被層12接收的光。
每個(gè)發(fā)射源都是一個(gè)側(cè)視(side view)型發(fā)光二極管(LED),S卩,所討論的發(fā)射 源被設(shè)置為在發(fā)射方向9 (或可選29)上發(fā)光,該發(fā)射方向基本平行于印刷電路10的承載 所述發(fā)射源的部分。在參照?qǐng)D1至7、圖10、圖11和圖15至22所描述的實(shí)施方式中, 印刷電路10緊貼在反射面5上,因此每個(gè)發(fā)射源均被設(shè)置為在基本與使所述發(fā)射源2、 19嵌入導(dǎo)光板3內(nèi)的反射面5部分平行的發(fā)射方向上發(fā)光。通常,對(duì)于所有上述實(shí)施方 式,每個(gè)發(fā)射源都被設(shè)置為在基本與發(fā)射源所在水平(niveau)處的反射面5部分平行的發(fā) 射方向上發(fā)光,即以基本與最接近該發(fā)射源的反射面5部分平行的發(fā)射方向上發(fā)光。
除了反射層12之外,反射裝置6還包括
-朝向反射面5的印刷電路10表面,該表面被處理為向?qū)Ч獍?內(nèi)部反射由發(fā)射 源發(fā)出且先后被反射面5和電路10接收的光;
-朝向反射面5的導(dǎo)線11表面,該表面被處理為向?qū)Ч獍?內(nèi)部反射由發(fā)射源發(fā) 出且先后被反射面5和導(dǎo)線11接收的光,以下情況除外參照?qǐng)D12所描述的、印刷電路 10緊貼在透射面4上的第八個(gè)實(shí)施方式,參照?qǐng)D13和14所描述的、印刷電路10被包在 透射面4和反射面5之間的導(dǎo)光板內(nèi)部的第九和第十個(gè)實(shí)施方式。作為印刷電路10和/ 或?qū)Ь€11的表面處理,例如可以將反射涂料或墨水分布在該表面上。
對(duì)于參照?qǐng)D1至7、圖10、14、15、16和22所描述的實(shí)施方式,反射裝置6還 包括光漫射源13,光漫射源13相對(duì)于導(dǎo)光板3位于反射面5那一側(cè),并且被設(shè)置為收集 由發(fā)射源發(fā)出且被反射面5接收的光并隨后向?qū)Ч獍?內(nèi)部再漫射所收集的光。
在圖1至7中,光漫射源13由分布于反射面5上的黑點(diǎn)示意性地示出。為了避 免使圖1至7和圖10至22過(guò)于擁擠,沒(méi)有示出全部的光漫射源13。此外,光漫射源13 的實(shí)際密度比圖中所示的要大的多并且光漫射源13不一定均勻分布。具體地,光漫射源 13的密度和/或尺寸優(yōu)選地隨著其與發(fā)射源之間的距離增大而增大。光漫射源13設(shè)置在 導(dǎo)光板3與電路10、導(dǎo)線11和反射層12之間。
可以直接在反射面5上產(chǎn)生漫射源13,漫射源13可包括例如
1)包括使光發(fā)生漫射且遍布反射面5設(shè)置的微粒(particule)的材料的薄層,和/ 或在上面產(chǎn)生有微結(jié)構(gòu)的材料(例如UV凝膠)的薄層;和/或
2)分布在反射面5上并且例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的材料的點(diǎn);和/或
3)材料的凹陷或凸起,例如圖10、14、15、16和22中所示的構(gòu)成導(dǎo)光板3的材 料的凹陷或凸起,這些凹陷或凸起分布在反射面5上,并且例如在導(dǎo)光板3的模制或?qū)訅?期間產(chǎn)生,每個(gè)凹陷或凸起的形狀可以為例如棱鏡(prisme)、棱錐、V( “楔形掏槽”)、 透鏡、或球體的一部分;和/或
4)反射面5的非均勻或磨砂表面,例如可以通過(guò)對(duì)反射面5進(jìn)行噴砂(sabhge) 或化學(xué)處理(“蝕刻”)而制成;
還可以直接在朝向反射面5、電路10和/或?qū)Ь€11和/或反射層12的表面上產(chǎn) 生漫射源13,漫射源13可包括例如
1)包括使光發(fā)生漫射且遍布該表面設(shè)置的微粒的材料的薄層;和/或
2)分布在該表面上并且例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷或噴涂產(chǎn)生的材料的點(diǎn);和/或
3)材料的凹陷或凸起,例如構(gòu)成電路10和/或?qū)Ь€11和/或反射層12的材料的 凹陷或凸起,這些凹陷或凸起分布在該表面上,并且例如分別在電路10和/或?qū)Ь€11和 /或反射層12的模制或?qū)訅浩陂g產(chǎn)生,每個(gè)凹陷或凸起的形狀可以為例如棱鏡、棱錐、 透鏡、或球體的一部分。
對(duì)反射面5進(jìn)行的磨砂(dSpolissiige)是一種變型,這種變型可以使模塊的厚度最 小,并因此使模塊的撓性最大。
對(duì)于參照?qǐng)D1至7和圖10至22所描述的實(shí)施方式,模塊1還包括光漫射源14, 光漫射源14相對(duì)于導(dǎo)光板3位于透射面4那一側(cè),并且被設(shè)置為收集由發(fā)射源發(fā)出且被 透射面4接收的光并隨后向?qū)Ч獍?外部和向上層15、16、17重新漫射(rediffuser)所收 集的光。
在圖1至7中,漫射源14由分布于透射面4上的黑點(diǎn)示意性地示出。為了避免 過(guò)于擁擠,圖1至7和圖10至22中并沒(méi)有示出全部的漫射源14。此外,漫射源14的 實(shí)際密度比圖中所示的要大的多并且不一定要均勻分布。具體地,漫射源14的密度和/ 或尺寸優(yōu)選地隨著其與發(fā)射源之間的距離增大而增大。漫射源14設(shè)置在導(dǎo)光板3與上層 15、16、17 之間。
可直接在透射面4上產(chǎn)生漫射源14,漫射源14可包括例如
1)包括使光發(fā)生漫射且遍布透射面4設(shè)置的微粒(例如PET膜,例如來(lái)自Eternal Chemical有限公司的具有100-200微米典型厚度的n° DI-780A/DI-780C)的材料的薄 層,和/或在上面產(chǎn)生有微結(jié)構(gòu)的材料(例如UV凝膠)的薄層;和/或
2)分布在透射面4上并且例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的材料的點(diǎn);和/或
3)材料的凹陷或凸起,例如圖11至13和圖17至22中所示的構(gòu)成導(dǎo)光板3的材 料的凹陷或凸起,這些凹陷或凸起分布在透射面4上,并且例如在導(dǎo)光板3的模制或?qū)訅?期間產(chǎn)生,每個(gè)凹陷或凸起的形狀可以為例如棱鏡、棱錐、V( “楔形槽”)、透鏡或球 體的一部分;和/或
4)透射面4的非均勻或磨砂表面,例如可以通過(guò)對(duì)透射面4進(jìn)行噴砂或化學(xué)處理 (“蝕刻”)而制成;
還可以直接在相對(duì)于導(dǎo)光板位于透射面那一側(cè)上的一個(gè)上層15的表面上產(chǎn)生漫 射源14,尤其通過(guò)漫射層33產(chǎn)生漫射源14,漫射源14可包括例如
1)包括使光發(fā)生漫射且遍布該表面設(shè)置的微粒的材料的薄層;和/或
2)分布在該表面上并且例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷或噴涂產(chǎn)生的材料的點(diǎn);和/或
3)材料的凹陷或凸起,例如構(gòu)成上層15的材料的凹陷或凸起,這些凹陷或凸起 分布在該表面上,并且例如在上層15的模制或?qū)訅浩陂g產(chǎn)生。
對(duì)透射面4進(jìn)行的磨砂是一種變型,這種變型可以使模塊的厚度最小,并因此使模塊的撓性最大。
對(duì)于所有參照?qǐng)D1至7和圖10至22所描述的實(shí)施方式,發(fā)射源位于導(dǎo)光板中, 并且發(fā)射源與導(dǎo)光板之間不存在中間空隙,特別地不存在空氣隙。導(dǎo)光板包括最初為液 態(tài)或糊狀的材料,該材料在發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板之后固化。因此,不產(chǎn)生對(duì)具有中間空氣 隙的發(fā)射源進(jìn)行封裝的腔,從而避免了為減少由反射導(dǎo)致的能量損失而對(duì)這樣的腔的表 面進(jìn)行抗反射處理的必要。
對(duì)于參照?qǐng)D1至7所描述的實(shí)施方式,相對(duì)于導(dǎo)光板3位于透射面4那一側(cè)且最 接近導(dǎo)光板的上層是透射膜15,透射膜15的光透射系數(shù)優(yōu)選是不均勻的。為了補(bǔ)償發(fā)射 源在導(dǎo)光板中分布的不均勻性,將透射膜15的透射系數(shù)設(shè)置為不均勻,從而使來(lái)自導(dǎo)光 板3、穿過(guò)透射面4并隨后被引導(dǎo)到導(dǎo)光板外部的光在穿過(guò)膜15后盡可能均勻。為此, 膜15的透射系數(shù)沿著膜15的寬度和/或長(zhǎng)度變化。對(duì)于每個(gè)發(fā)射源,從膜15的、最接 近該發(fā)射源的點(diǎn)18開始,隨著與該發(fā)射源之間的距離在該發(fā)射源發(fā)射方向9上的增加, 透射膜15的透射系數(shù)連續(xù)地增加。換言之,對(duì)于每個(gè)發(fā)射源,從膜15的、最接近該發(fā) 射源的點(diǎn)18開始,隨著與該發(fā)射源之間的距離在該發(fā)射源發(fā)射方向9上的增加,膜15更 加明亮(clair)和透明。通常透射膜15包括交替設(shè)置的疊加在LED行8上的暗條22 (具 有低透射系數(shù))和位于行8之間的亮條23 (具有高透射系數(shù))。透射膜15上設(shè)置有包括 透鏡的層16。層16是可選的。層16被設(shè)置為接收來(lái)自導(dǎo)光板3和透射膜15的光,從 而在穿過(guò)層16后,構(gòu)成該光的光線被定向?yàn)榛敬怪庇趯?6和面4、5。在透射面4那 一側(cè)的層15、16上設(shè)置有上層17,上層17包括
-或者是待由模塊1背光照明的物體,使得相對(duì)于導(dǎo)光板位于透射面那一側(cè)且位 于物體下游的觀察者觀看該物體;
-或者是粘合膜,能夠?qū)⒛K1粘合至待由模塊1背光照明的物體,
待背光照明的物體通常是包括例如廣告圖像、路標(biāo)或商業(yè)標(biāo)識(shí)的圖像的層。層 17是可選的。
對(duì)于參照?qǐng)D1至7和圖10至22所描述的這組實(shí)施方式,模塊1的組件 (1’ ensemble)是撓性的
-反射層12很薄(幾十或幾百微米厚),并且由撓性的反射材料構(gòu)成或包括金屬 沉積物或反射性白墨水的薄層。
-印刷電路10和導(dǎo)線11也是撓性的;電路10通常包括聚酰亞胺膜,例如幾十 微米厚(典型為0.1mm)的011 0加公司的1^ 協(xié)1^膜;印刷電路10還包括與發(fā)射源和 導(dǎo)線11電連接的電阻(圖中未示出),通常每三個(gè)LED型發(fā)射源的組有一個(gè)電阻。為了 避免這些電阻阻擋發(fā)射源發(fā)出的光而導(dǎo)致陰影區(qū),將這些電阻埋在印刷電路10中,使得 這些電阻不會(huì)從印刷電路表面凸出并因此不位于導(dǎo)光板3內(nèi)。通常,每三個(gè)LED型發(fā)射 源的組有一個(gè)電阻,該電阻具有12V直流電源。
-導(dǎo)光板3由撓性材料構(gòu)成,優(yōu)選地,該材料最初在模塊1的制造期間為液態(tài)或 糊狀,并隨后在發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板3之后固化(通過(guò)冷卻、熱熔合、聚合或其他方法)。 導(dǎo)光板的材料優(yōu)選為丙烯酸酯樹脂或硅樹脂膜,可選地,還可以基于乙烯醋酸乙烯共聚 物(EVA)。導(dǎo)光板3的厚度例如是0.8毫米(通常為0.3mm 1.2mm)。LED 2、19具 有0.5毫米的典型厚度,并且可包括例如Nichia公司的“側(cè)視” LED模型n° NSSW045T或 NSSW006T。
-上層15、16也由撓性材料構(gòu)成,該材料優(yōu)選地能夠被固化(通過(guò)加熱、聚合或 其他方法),例如基于EVA的材料。
最后,參照?qǐng)D1至7和圖10至22所描述這組實(shí)施方式根據(jù)以下制造方法制造
-將發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板3內(nèi),嵌入發(fā)射源使得它們位于透射面與反射面之間的導(dǎo) 光板內(nèi);
-使導(dǎo)光板材料在發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板之后固化。
該嵌入過(guò)程包括用液態(tài)或糊狀材料涂覆(enrobiige)發(fā)射源。嵌入發(fā)射源使得它 們位于導(dǎo)光板內(nèi),并且導(dǎo)光板與發(fā)射源之間不存在中間空隙,特別地不存在空氣隙。將 發(fā)射源嵌入透射面4與反射面5之間,使得發(fā)射源被設(shè)置為在基本平行于反射面5的發(fā)射 方向上發(fā)光。在發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板期間,發(fā)射源由至少一個(gè)印刷電路10承載。至少一 行發(fā)射源8被嵌入導(dǎo)光板的側(cè)邊緣7外。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的模塊的前四個(gè)實(shí)施方式的每一個(gè)的具體特征。
從技術(shù)上來(lái)說(shuō),制造長(zhǎng)度和寬度大于50厘米并且能承載大電流的撓性印刷電路 10是很困難的。
在本發(fā)明的模塊的第一個(gè)實(shí)施方式中,參照?qǐng)D1,給定行8的發(fā)射源2的組件由 單一的、不同于其他行8電路的印刷電路10承載。因而,通過(guò)用導(dǎo)線11電連接每行8 的電路10,根據(jù)本發(fā)明的模塊的第一個(gè)實(shí)施方式的長(zhǎng)度100幾乎不受限制。事實(shí)上,圖 1僅示出了 3行發(fā)射源8,但根據(jù)本發(fā)明的模塊的第一個(gè)實(shí)施方式的長(zhǎng)度可包括幾十、幾 百或更多行8。
然而,從圖1中可見(jiàn),根據(jù)本發(fā)明的模塊的第一個(gè)實(shí)施方式的寬度200受每個(gè)電 路10的最大寬度的限制。
因此,在本發(fā)明的模塊的第二個(gè)實(shí)施方式中,參照?qǐng)D2,給定行8的發(fā)射源2的 組件由多個(gè)印刷電路10承載,其中,通過(guò)導(dǎo)線11使若干印刷電路10平行于排列方向彼 此電連接,從而能夠?yàn)榻o定行的發(fā)射源2供電。因此,雖然在圖2中每行8僅示出了 4 個(gè)印刷電路10,但是一行也可以包括更多的電路10。通過(guò)增加一行8中的印刷電路10, 根據(jù)本發(fā)明的模塊的寬度200幾乎不受限制。由于模塊1的長(zhǎng)度和寬度可以達(dá)到幾米, 故其特別適于廣告海報(bào)這樣的大型物體的背光照明。
為了避免在同一行8的印刷電路10之間出現(xiàn)不良照明區(qū),給定行8的每個(gè)印刷 電路10包括至少一個(gè)基本與由該電路10承載的發(fā)射源2對(duì)齊的附加發(fā)射源19,發(fā)射源2 在主發(fā)射方向9上發(fā)光,每個(gè)附加發(fā)射源19被設(shè)置為在對(duì)應(yīng)于主方向9且偏向該行另一 個(gè)印刷電路的方向20、21上發(fā)光。
參照?qǐng)D3至6,僅僅描述根據(jù)本發(fā)明的模塊的第三和第四個(gè)實(shí)施方式與第二個(gè)實(shí) 施方式相比的不同之處,在第三和第四個(gè)實(shí)施方式中,每個(gè)印刷電路10包括
-第一排(alignement)發(fā)射源2,被設(shè)置為在第一主發(fā)射方向9上發(fā)光;以及
-平行于第一排發(fā)射源的第二排發(fā)射源2,第二排發(fā)射源被設(shè)置為在第二主發(fā)射 方向四上發(fā)光,當(dāng)模塊1平放時(shí),第一發(fā)射方向9與第二發(fā)射方向四幾乎相反。
因而能夠增加在垂直于排列方向的方向上印刷電路10之間的距離并減少模塊1 的制造成本。
參照?qǐng)D3和4,對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的模塊的第三個(gè)實(shí)施方式的每個(gè)印刷電路10,該 電路的第一和第二排發(fā)射源關(guān)于它們各自的發(fā)射方向9、四背靠背。換言之,對(duì)于一個(gè) 給定的電路,該電路的第一排發(fā)射源在與從該電路的第一排到第二排的方向基本相反的 第一方向9上發(fā)光;并且該電路的第二排發(fā)射源在與從該電路的第二排到第一排的方向 基本相反的第二方向四上發(fā)光。因此,對(duì)于一個(gè)給定電路,在該電路的第一排發(fā)射源與 第二排發(fā)射源之間存在不良照明(mal eclairee)區(qū)24。因此,膜15還包括位于每個(gè)電路 10的第一排與第二排之間的附加亮條25 (具有高透射系數(shù))。
參照?qǐng)D5和6,對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的模塊的第四個(gè)實(shí)施方式的每個(gè)印刷電路10,該 電路的第一和第二排發(fā)射源關(guān)于它們各自的發(fā)射方向9、四面對(duì)面。換言之,對(duì)于一個(gè) 給定的電路,該電路的第一排發(fā)射源在指向該電路第二排的第一方向9上發(fā)光;該電路 的第二排發(fā)射源在指向該電路第一排的第二方向四上發(fā)光。因此,根據(jù)本發(fā)明的模塊的 第四個(gè)實(shí)施方式不包括第三個(gè)實(shí)施方式的不良照明區(qū)M和附加亮條25。
圖7示出了根據(jù)圖5所示的本發(fā)明的模塊的第四實(shí)施方式的一個(gè)變型的剖視圖。 在該變型中,膜15被設(shè)置為對(duì)由導(dǎo)光板3的彎曲導(dǎo)致的從透射面4出來(lái)的光的不均勻性 進(jìn)行補(bǔ)償。膜15包括光在兩個(gè)發(fā)射源或兩行發(fā)射源的兩個(gè)發(fā)射方向9、29之間的每個(gè)交 叉點(diǎn)水平處的透射系數(shù)的局部最小(minimums locaux) 30。
在根據(jù)本發(fā)明的模塊的第三和四個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)變型(未示出)中,每個(gè)第一 排發(fā)射源可與第二排發(fā)射源中的一個(gè)發(fā)射源對(duì)齊。因此,根據(jù)本發(fā)明的模塊的這個(gè)變型 包括若干行發(fā)射源8,給定行的發(fā)射源交替地在第一發(fā)射方向9和第二發(fā)射方向四上發(fā)光。
下面將描述圖10至16所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式的具體特征。將 僅僅描述這些實(shí)施方式與圖3和4的第三個(gè)實(shí)施方式相比的區(qū)別。
圖10至16的每個(gè)實(shí)施方式包括模制而得的導(dǎo)光板3。事實(shí)上,為了制造模塊 1,將發(fā)射源嵌入導(dǎo)光板的過(guò)程包括在設(shè)置有發(fā)射源的襯底(substrat)上模制導(dǎo)光板的至 少一部分。
在圖10和11所示的實(shí)施方式中,襯底不形成模塊的一部分,導(dǎo)光板的模制部分 從襯底脫模(d6mcmler)。
在圖12和16所示的實(shí)施方式的情況中,襯底形成模塊的一部分,導(dǎo)光板的模制 部分不從襯底脫模。
特別在圖10所示的模塊1的第六個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、與反射面5對(duì)應(yīng)的 模制面在模制期間與襯底接觸。襯底包括分布于其表面的凹陷結(jié)構(gòu),該表面在模制期間 與導(dǎo)光板的模制部分35接觸,從而導(dǎo)光板包括分布于模制面的凸起,該凸起具有球體的 一部分的形狀并且用作漫射源13。在導(dǎo)光板3從襯底脫模之后,通過(guò)增加以下部分來(lái)完 善導(dǎo)光板的模制部分
-在反射面5那一側(cè)增加與該反射面接觸的空氣層34,該空氣層位于反射面5與 反射表面12之間;以及
-在透射面4那一側(cè)增加與該透射面接觸的空氣層34,該空氣層位于透射面4與 漫射膜33之間。
特別在圖11所示的模塊1的第七個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、對(duì)應(yīng)于反射面5的18模制面在模制期間與襯底接觸。在使導(dǎo)光板3從襯底脫模之后,通過(guò)增加以下部分來(lái)完 善導(dǎo)光板的模制部分35
-在反射面5那一側(cè)增加與該反射面接觸的空氣層34,該空氣層位于反射面5與 反射表面12之間;以及
-在透射面那一側(cè)增加層36,層36的折射率近似等于導(dǎo)光板模制部分35的折射 率,層36完善了導(dǎo)光板的模制部分、形成導(dǎo)光板3的一部分、并且包括用作漫射源14的 凹陷和凸起結(jié)構(gòu)的分布;以及
-在透射面4那一側(cè)增加與該透射面接觸的空氣層34,該空氣層位于層36與漫 射元件33之間,即位于透射面4與漫射膜33之間。
特別在圖12所示的模塊1的第八個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、對(duì)應(yīng)于透射面4的 模制面在模制期間與襯底接觸。襯底包括分布于其表面的凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu),該表面 在模制期間與導(dǎo)光板的模制部分35接觸,從而導(dǎo)光板分別包括分布于模制面且用作光漫 射源14的凸起和/或凹陷。通過(guò)增加以下部分來(lái)完善導(dǎo)光板的模制部分35
-在反射面5—側(cè)增加與該反射面接觸的空氣層34,該空氣層位于反射面5與反 射表面12之間。
該襯底包括
-漫射元件33,以及
-層37
ο與導(dǎo)光板的透射面接觸,
ο位于透射面與漫射元件之間,
ο包括分布于襯底表面的凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu),并且
ο其折射率小于導(dǎo)光板模制部分35的折射率。
特別在圖13所示的模塊1的第九個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、對(duì)應(yīng)于透射面4的 模制面在模制期間與襯底接觸。襯底包括與導(dǎo)光板模制部分35接觸的層36,層36的折 射率近似等于導(dǎo)光板模制部分的折射率,層36完善了導(dǎo)光板的模制部分并形成導(dǎo)光板3 的一部分。具有相等折射率的層36包括用作光漫射源14且分布于第一表面上的凸起結(jié) 構(gòu),第一表面與接觸導(dǎo)光板的模制部分的第二表面相對(duì)。具有相等折射率的層36的第一 表面被放置為與空氣層34接觸;該空氣層位于層36與漫射元件33之間,即位于透射面 4與漫射元件33之間。
通過(guò)增加以下部分來(lái)完善導(dǎo)光板的模制部分35
-在反射面5那一側(cè)增加與該反射面接觸的空氣層34,該空氣層位于反射面5與 反射表面12之間。
特別在圖14所示的模塊1的第十個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、對(duì)應(yīng)于反射面5的 模制面在模制期間與襯底接觸。襯底包括與導(dǎo)光板模制部分35接觸的層36,層36的折 射率近似等于導(dǎo)光板模制部分35的折射率,層36完善了導(dǎo)光板的模制部分并形成導(dǎo)光板 3的一部分。具有相等折射率的層36包括用作光漫射源13且分布于第一表面上的凸起結(jié) 構(gòu),第一表面與接觸導(dǎo)光板模制部分的第二表面相對(duì)。具有相等折射率的層36的第一表 面被放置為與空氣層34接觸;該空氣層位于層36與反射層12之間,即位于反射面5與 反射層12之間。
通過(guò)增加以下部分來(lái)完善導(dǎo)光板的模制部分35
-在透射面4那一側(cè)增加與該透射面接觸的空氣層34,該空氣層位于透射面4與 漫射元件33之間。
特別在圖15所示的模塊1的第十一個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、對(duì)應(yīng)于反射面5 的模制面在模制期間與襯底接觸。襯底包括分布于其表面的凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu),該表 面在模制期間與導(dǎo)光板的模制部分35接觸,從而導(dǎo)光板分別包括分布于模制面并用作光 漫射源13的凸起和/或凹陷。通過(guò)在透射面4那一側(cè)增加層37來(lái)完善導(dǎo)光板的模制部 分35,其中層37:
-與導(dǎo)光板的透射面接觸,
-位于透射面與漫射元件33之間,并且
-其折射率小于導(dǎo)光板模制部分35的折射率。
該襯底包括
-反射層12,以及
-層37:
ο與導(dǎo)光板的反射面接觸,
ο位于反射面5與反射層12之間,
ο包括分布于該襯底表面的凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu),并且
ο其折射率小于導(dǎo)光板模制部分35的折射率。
特別在圖16所示的模塊1的第十二個(gè)實(shí)施方式中,導(dǎo)光板的、對(duì)應(yīng)于反射面5 的模制面在模制期間與襯底接觸。襯底包括分布于其表面的凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu),該表 面在模制期間與導(dǎo)光板的模制部分35接觸,從而導(dǎo)光板分別包括分布于模制面并用作光 漫射源13的凸起和/或凹陷。通過(guò)在透射面4那一側(cè)增加空氣層34來(lái)完善導(dǎo)光板的模 制部分35,其中空氣層34:
-與導(dǎo)光板的透射面接觸,并且
-位于透射面與漫射元件33之間。
該襯底包括
-承載發(fā)射源并用作反射層12的一個(gè)或多個(gè)印刷電路10,以及
-層37
ο與導(dǎo)光板的反射面接觸,
ο位于反射面5與反射層12之間,
ο包括分布于該襯底表面的凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu),并且
ο其折射率小于導(dǎo)光板模制部分35的折射率。
一個(gè)或多個(gè)承載發(fā)射源的印刷電路10用作(jouent Ie role)反射層12,并且包括 (qui comporte)折射率低于導(dǎo)光板3折射率的例如白墨水和UV凝膠層的反射層。反射層 12在其兩個(gè)相反的面上承載發(fā)射源。該第十二個(gè)實(shí)施方式包括兩個(gè)如上所述依次在反射 層12兩側(cè)的每側(cè)制成的導(dǎo)光板3。
將描述圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式的具體特征。
僅僅描述圖17、18、21和22所示的第十三、第十五和第十六個(gè)實(shí)施方式與圖3 和4的第三個(gè)實(shí)施方式相比的區(qū)別。
僅僅描述圖19和20所示的第十四個(gè)實(shí)施方式與圖5和6的第四個(gè)實(shí)施方式相比 的區(qū)別。
對(duì)于圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式,方向9和四不一定 是相反的卻是不同的。方向9和四在透射面4平面上的投影是相反的。
圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式包括條狀部件38,其截面 圖部分在圖中以交叉陰影線示出。在條狀部件的一面上,沿著該條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹 陷39。該凹陷可以是如圖17、18和21所示的簡(jiǎn)單的凹陷,或者是如圖19、20和22所 示的帶有若干凸起的凹陷。條狀部件38承載兩排發(fā)射源,這兩排發(fā)射源位于細(xì)長(zhǎng)凹陷39 內(nèi)并沿著該細(xì)長(zhǎng)凹陷排列,該凹陷內(nèi)填充有形成導(dǎo)光板一部分的材料。每排發(fā)射源被設(shè) 置為在不同的方向9、四上發(fā)光。細(xì)長(zhǎng)凹陷39內(nèi)所承載的每個(gè)發(fā)射源被設(shè)置為在基本與 條狀部件的凹陷的承載該發(fā)射源的部分平行的方向上發(fā)光。條狀部件38位于導(dǎo)光板反射 面5那一側(cè),與反射面5接觸并且包括反射層12的一部分,反射層12被設(shè)置為用于將由 發(fā)射源發(fā)出并被反射面接收的光反射回(renvoyer)導(dǎo)光板內(nèi)。反射層12是通過(guò)將白色噴 霧或白墨水或白色環(huán)氧樹脂噴涂(puh^risation)至導(dǎo)光板3的部分40、41的反射面的組 件上或者噴涂至位于反射面5那一側(cè)的中間層(例如折射率小于導(dǎo)光板3折射率的層37) 而在條狀部件38外(即在不包括凹陷39的那一面上)產(chǎn)生的。條狀部件38是透光的, 通過(guò)用折射率小于導(dǎo)光板3折射率的材料制成承載有發(fā)射源、形成有凹陷39并與導(dǎo)光板 3接觸的條狀部件38表面,以增加折射。因此,導(dǎo)光板3的反射面5由導(dǎo)光板3的第一 部分40和第二部分41組成。在這些實(shí)施方式的變型中,反射層12是在條狀部件38內(nèi) 產(chǎn)生的。
在條狀部件38的每端,該條狀部件在凹陷39內(nèi)部承載有向凹陷外部發(fā)光的發(fā)射 源,其發(fā)射方向基本垂直于兩排發(fā)射源的發(fā)射方向9、29。細(xì)長(zhǎng)凹陷39內(nèi)所承載的每個(gè) 發(fā)射源被優(yōu)選地設(shè)置為在基本與條狀部件的凹陷的承載該發(fā)射源的部分平行的方向上發(fā)光。
圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式優(yōu)選地按照下列方法制 造
-將條狀部件38的凹陷側(cè)(即條狀部件38上形成有凹陷39的那一面)應(yīng)用于導(dǎo) 光板的基本平坦的第一部分40上;
-用液態(tài)或糊狀材料填充凹陷39,從而形成與導(dǎo)光板第一部分接觸的導(dǎo)光板第 二部分41。
將條狀部件應(yīng)用于導(dǎo)光板反射面那一側(cè)。
導(dǎo)光板的第一部分40在填充之前為固態(tài)。
條狀部件38包括填充孔43,通過(guò)該填充孔用液態(tài)或糊狀材料填充凹陷。一旦 將條狀部件置于導(dǎo)光板的主要部分40上,就用樹脂填充條狀部件。填充孔43使得能夠 將液態(tài)或糊狀樹脂澆注到條狀部件內(nèi)。條狀部件38的兩端均用塞子封閉。孔43位于這 些塞子中的一個(gè)上。每個(gè)塞子均配備有閥,例如球閥或包括彈性體管的閥,該彈性體管 能夠在填充凹陷39的過(guò)程中受到液態(tài)或糊狀材料的壓力而變形。塞子中的一個(gè)包括位于 孔43處的閥,該閥被設(shè)置為當(dāng)停止(dSbnmcher)注入液態(tài)或糊狀材料時(shí),防止液態(tài)或 糊狀材料從孔43中流出;而另一塞子包括另一個(gè)閥,該閥被設(shè)置為在填充過(guò)程中允許凹陷39中的空氣排出。注入片狀樹脂能夠避免空氣區(qū)。塞子中的一個(gè)還包括固定的電 連接器,并且用作向由條狀部件所承載的發(fā)射源供電的電連接殼體。
導(dǎo)光板的第二部分41在填充后固化。在其固化后,第二部分41與導(dǎo)光板的第 一部分40成為一體,這些部分40與41之間不存在空氣隙。
在導(dǎo)光板的第二部分41固化之后,導(dǎo)光板3的第一部分40和第二部分41沿著 接縫42成為一體。
圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式在透射面4那一側(cè)包括如前 所述的用作漫射源14的層33或36。層33是可選的。在打算將模塊粘合至漫射板的情 況下,模塊1不包括層33。
此外,如圖17至22所示,根據(jù)本發(fā)明的模塊的這些實(shí)施方式的每一個(gè)在反射面 5或透射面4那一側(cè)可包括
-空氣層34,分別與導(dǎo)光板的反射面或透射面接觸,如圖21中在透射面那一側(cè) 所示;禾口 /或
-層37,其折射率小于導(dǎo)光板的折射率,該層分別與導(dǎo)光板的反射面或透射面 接觸,如圖19、20和22中在透射面4那一側(cè)所示,以及如圖22中在反射面5那一側(cè)所 示;禾口 /或
-分布于透射面4上的凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu),如圖21中在透射面4那一側(cè)所 示;禾口 /或
-分布于反射面5上的凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu),如圖17和18中在反射面5那 一側(cè)所示。
特別在圖22所示的模塊1的實(shí)施方式中,條狀部件38內(nèi)集成有用于控制發(fā)射源 的電子元件和恒流電子控制裝置45,并且直接用220V對(duì)該條狀部件進(jìn)行供電,該條狀部 件作為“超平LED燈”。類似地,對(duì)于模塊1的所有其它實(shí)施方式,在發(fā)射源為大功率 LED的情況下可將電子元件和控制裝置45集成在不與導(dǎo)光板3接觸(如圖22所示)或者 與導(dǎo)光板3接觸并且承載這些發(fā)射源的印刷電路10表面上。
特別在圖21所示的實(shí)施方式中,條狀部件38包括
-平坦表面47,構(gòu)成凹陷39的底部并且基本平行于透射面;
-兩個(gè)邊緣46,沿著條狀部件38勾畫出凹陷39,并且相對(duì)于透射面4和表面47 是斜的,
每排發(fā)射源2被設(shè)置為在方向9或四上發(fā)光,方向9或四指向邊緣46中的一 個(gè)并且基本平行于透射面,方向9和四彼此相反。
當(dāng)然,雖然圖17至22示出了單個(gè)條狀部件38,但是在這些圖中部分地示出的模 塊1優(yōu)選地包括平行且規(guī)則地設(shè)置在模塊1反射面5那一側(cè)的若干條狀部件38。
對(duì)于圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式,可以通過(guò)具有反射性 質(zhì)(白色)的擠壓型材或者注塑件來(lái)制造條狀部件38,條狀部件38內(nèi)表面(即凹陷那一 側(cè))上可選地設(shè)置有折射率小于導(dǎo)光板折射率的凝膠層。將發(fā)射源置于條狀部件內(nèi),隨 后將樹脂澆注在發(fā)射源上,型材用于保持印刷電路10和發(fā)射源并且能夠容納樹脂。條狀 部件被粘合至導(dǎo)光板的主要部分40。
在一個(gè)變型中,首先用液態(tài)或糊狀材料填充凹陷39,隨后將條狀部件應(yīng)用于導(dǎo)光板的主要部分40。可通過(guò)孔43填充凹陷39,或者通過(guò)直接地將液態(tài)或糊狀材料澆注 在形成有凹陷39的條狀部件38表面上來(lái)填充凹陷39。因此,可在部分41的固化過(guò)程中 將條狀部件應(yīng)用于或粘合在導(dǎo)光板的主要部分40上,而且在這種情況下,當(dāng)條狀部件38 緊貼在部分40上時(shí),多余的液態(tài)或糊狀材料被去除。此外,還可在固化之后將條狀部件 置于或粘合在導(dǎo)光板的主要部分40上,在這種情況下,在已將條狀部件38應(yīng)用于如玻璃 板的支撐物上后,優(yōu)選地通過(guò)孔43對(duì)條狀部件進(jìn)行填充。如果在部分41固化之后再將 條狀部件應(yīng)用于或粘合在導(dǎo)光板的主要部分40上,那么在部分40與41之間放置接觸凝 膠以避免部分40與41之間存在任何空氣隙,并借助于外部壓力或粘合劑使條狀部件38 保持在模塊1上。
對(duì)于圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式,可根據(jù)與參照?qǐng)D10 至16所描述的相同的模制制造方法通過(guò)擠壓或模制來(lái)制造導(dǎo)光板的主要部分40,并且能 夠通過(guò)沖壓或通過(guò)如參照?qǐng)D10至16所述的UV凝膠、空氣層34、具有低折射率的層37 等等,在反射面5和/或透射面4那一側(cè)的主要部分40上沉積凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu)13、 14。
此外,對(duì)于圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的每個(gè)實(shí)施方式,凹陷39允許 使用更大體積和更大功率的發(fā)射源。
在圖17至22所示的根據(jù)本發(fā)明的模塊的實(shí)施方式的一個(gè)變型中,條狀部件38 是金屬的,包括例如鋁。此外,條狀部件38包括冷卻裝置,該冷卻裝置被設(shè)置為消散由 該條狀部件所承載的發(fā)射源所發(fā)出的熱量,例如使條狀部件冷卻面增大的肋片或通風(fēng)機(jī) 或冷卻回路。
通常,對(duì)于前述的根據(jù)發(fā)明的模塊的實(shí)施方式,每個(gè)空氣層34和折射率小于導(dǎo) 光板折射率的每個(gè)層37的作用在于在導(dǎo)光板3與反射面5或投射面4水平的導(dǎo)光板外部 之間產(chǎn)生不同的折射率,以將來(lái)自導(dǎo)光板并到達(dá)反射面5或透射面4水平的光至少部分地 反射回導(dǎo)光板3內(nèi)部。因此將光“限制”在導(dǎo)光板內(nèi)部,這使得導(dǎo)光板可以引導(dǎo)和傳輸 發(fā)射源發(fā)出的光。當(dāng)然,為了使光到達(dá)待由模塊1照明的物體,光向?qū)Ч獍?的反射不 一定全部在透射面4水平上進(jìn)行。每個(gè)空氣層34都可被折射率小于導(dǎo)光板折射率的層37 所替代。
對(duì)于圖10至22所示的實(shí)施方式
-導(dǎo)光板的模制部分35或主要部分40可以通過(guò)以下方法制造
ο通過(guò)澆鑄,導(dǎo)光板的模制部分35或主要部分40包括例如由UV或環(huán)氧樹脂 交聯(lián)的丙烯酸樹脂,或具有2種成分的硅橡膠,這2種成分通過(guò)從110°C加熱至120°C交 聯(lián);
ο通過(guò)熱壓,導(dǎo)光板的模制部分35或主要部分40包括置于發(fā)射源和襯底上的熱 塑性硅樹脂膜;其實(shí)施溫度低,從100°c至120°C ;
ο通過(guò)擠壓,導(dǎo)光板的模制部分35或主要部分40包括PMMA(聚甲基丙烯酸 甲酯)、COC (環(huán)烯烴共聚物)、聚碳酸酯(PC)或聚酯,
-層37通常由具有約等于1.3的低折射率的UV凝膠或丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂構(gòu) 成。
應(yīng)注意,對(duì)于剛剛已經(jīng)參照?qǐng)D1至7和圖10至22描述的全部實(shí)施方式,在示出這些實(shí)施方式的圖中,僅示出了有限的行8??上胂笸ㄟ^(guò)增加由導(dǎo)線11連接的平行的行 8的數(shù)量使模塊1具有很長(zhǎng)的長(zhǎng)度。模塊1通常包括數(shù)十、數(shù)百或更多行8,因此模塊1 可以具有幾米或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度100。由于具有撓性,優(yōu)選地,可將模塊1在其長(zhǎng)度上繞平行 于行8的軸卷起,以便能夠以卷狀物(rouleau)的形式存放。根據(jù)所需應(yīng)用,可沿著平行 于行8的切割線從該卷狀物切割出不同長(zhǎng)度的模塊。
沿著模塊1的長(zhǎng)度100,該卷狀物包括周期性(pSriodique)觸及(acx^s)導(dǎo)線11的裝置,例如,形成于層12上且周期性地沿卷狀物的長(zhǎng)度位于導(dǎo)線11水平的孔31。當(dāng) 然,這些觸及裝置在空間上為“周期性”,即它們空間周期性地位于模塊1上。通???通過(guò)形成于層12上且能經(jīng)由與根據(jù)本發(fā)明的模塊分離的舌片(languette)來(lái)獲得孔31。這 些周期性觸及裝置能夠給任何從卷狀物上切割下來(lái)且具有比孔31的周期性更長(zhǎng)的長(zhǎng)度的 模塊的發(fā)射源供電。
在一個(gè)不包括使條狀部件相互連接的導(dǎo)線11的變型中,卷狀物沿其長(zhǎng)度100包 括周期性的觸及和電連接裝置,例如在承載發(fā)射源的每個(gè)印刷電路條狀部件水平伸出的 電連接線。由于可以從模塊外部觸及這些連接裝置,這種設(shè)置為發(fā)射源的控制提供了更 大的靈活性。當(dāng)然,這些觸及裝置在空間上為周期性的,即它們空間周期性地位于模塊 1上。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊的尺寸還可以很小,例如用于超市里標(biāo)簽的背光照明應(yīng) 用、小型路標(biāo)或夜燈(veilleuse)。
漫射膜33優(yōu)選為
-具有微粒涂層的PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜,如圖10至14、圖16和圖 19至22所示;或
-形成于UV凝膠上的特定圖樣,包括例如半球型的層,如圖15所示。
對(duì)于圖11至13和圖22所示的實(shí)施方式,模塊1包括用于對(duì)靠近發(fā)射源的光進(jìn) 行遮擋的層44。該層由印刷材料構(gòu)成。就圖12和13來(lái)說(shuō),襯底包括該層44。
通常,反射層12可以是白色膜(例如由聚酯制成)或具有金屬涂層的膜。
下面參照?qǐng)D8和9,描述根據(jù)本發(fā)明的模塊32的第五個(gè)實(shí)施方式,僅僅描述其與 圖1所示的第一個(gè)實(shí)施方式相比的區(qū)別。模塊32僅包括單行8發(fā)射源2,模塊32的長(zhǎng) 度通常為15 30厘米。模塊32的全部發(fā)射源由單一的印刷電路10承載。通常,通過(guò) 對(duì)緊貼在反射面5上的電路10表面進(jìn)行處理,在印刷電路10與導(dǎo)光板3之間產(chǎn)生反射層 12。
當(dāng)然,本發(fā)明并不僅限于先前已經(jīng)描述的實(shí)施例,在不超出本發(fā)明的范圍的情 況下,可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種調(diào)整。具體地,在前述的實(shí)施方式中,上層17可由光 漫射層構(gòu)成,從而兩個(gè)漫射層14、17限定透鏡層16。因此,根據(jù)本發(fā)明的模塊并不作為 背光照明模塊,而是作為背景光源,在例如住宅的房間中或在車輛中發(fā)出漫射光。
最后,根據(jù)本發(fā)明的模塊的一個(gè)實(shí)施方式還可以包括被稱為“頂視”的發(fā)射源 或二極管,其可以
-由印刷電路10承載,
-在透射面4的方向上發(fā)光,
-位于兩行8基本平行于反射面5發(fā)光的“側(cè)視”源之間。
這些“頂視”發(fā)射源可以消除“側(cè)視”源的行8之間的陰影區(qū)。
可直接在印刷電路10上產(chǎn)生發(fā)射源。
對(duì)于每個(gè)實(shí)施方式,可直接在透射面4那一側(cè)的導(dǎo)光板3上產(chǎn)生掩膜44以遮擋 靠近這些發(fā)射源的光,掩膜44是通過(guò)如下步驟產(chǎn)生的
-在透射面4上產(chǎn)生第一薄UV凝膠印刷,隨后
-在薄UV凝膠上產(chǎn)生深色印刷;隨后
-在彩色印刷上產(chǎn)生具有顆粒和漫射樹脂或漫射圖樣(半球型)的涂層。
在本申請(qǐng)文件中,每個(gè)沿其形成細(xì)長(zhǎng)凹陷39的條狀部件38都可與至少另一個(gè)沿 其形成細(xì)長(zhǎng)凹陷的條狀部件結(jié)合。例如,通過(guò)使兩個(gè)條狀部件38垂直于另一個(gè)條狀部件 38并在該另一個(gè)條狀部件38的端部處結(jié)合,可得到三重條狀部件。該三重條狀部件具有 大寫字母I的形狀并且包括三個(gè)凹陷。優(yōu)選地,在各種結(jié)合的條狀部件的凹陷之間不存 在間斷。
在本申請(qǐng)文件中,所有提到的“印刷電路”可通常由襯底替代,其中襯底被設(shè) 置為承載發(fā)射源并包括用于電連接發(fā)射源的裝置。
最后,模塊1可用于
-例如在房間中或以汽車頂燈的形式產(chǎn)生環(huán)境照明;
-照亮擱架或家具內(nèi)部,模塊1是平的,占用空間少且發(fā)熱量??;
-替代一組氖管照亮房間或物體;
-各種物體的背光照明,例如超市貨架上的小標(biāo)簽或大街上的大型廣告海報(bào);
-商業(yè)標(biāo)識(shí)、廣告海報(bào)或路標(biāo)的背光照明;或者
-LCD屏、特別是大尺寸LCD屏的背光照明。
權(quán)利要求
1.發(fā)光模塊(1,32)包括多個(gè)光發(fā)射源0,19);導(dǎo)光板(3),包括被設(shè)置為向待照明物體透射由所述發(fā)射源0,19)發(fā)出的光的透 射面⑷、以及與所述透射面⑷相對(duì)的反射面(5);以及將由所述發(fā)射源0,19)發(fā)出并被所述反射面(5)接收的光反射回所述導(dǎo)光板(3)內(nèi) 的反射裝置(6,12,13),其特征在于,所述發(fā)射源0,19)位于所述透射面(4)與所述反射面(5)之間的所述 導(dǎo)光板(3)內(nèi)部,并且被設(shè)置為在基本平行于所述反射面(5)的發(fā)射方向(9,20,21, 29)上發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊,其特征在于,所述發(fā)射源位于導(dǎo)光板內(nèi),所述導(dǎo)光板 與所述發(fā)射源之間不存在中間空隙,特別地不存在空氣隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊,其特征在于,所述導(dǎo)光板包括最初為液態(tài)或糊狀 的材料,所述材料在所述發(fā)射源嵌入所述導(dǎo)光板之后固化。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,所述發(fā)射源由至少一個(gè)印 刷電路承載。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,所述導(dǎo)光板包括連接所述 透射面和所述反射面的側(cè)邊緣,至少一行發(fā)射源0,19)位于所述透射面(4)與所述反射 面(5)之間的所述導(dǎo)光板(3)內(nèi)、所述導(dǎo)光板的所述側(cè)邊緣外。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,所述反射裝置(6)包括光漫 射源(1 ,所述光漫射源(1 相對(duì)于所述導(dǎo)光板C3)位于所述反射面( 那一側(cè),所述 光漫射源(1 被設(shè)置為收集由所述發(fā)射源0,19)發(fā)出并被所述反射面( 接收的光, 并隨后向所述導(dǎo)光板C3)再漫射所收集的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊,其特征在于,位于所述反射面(5)那一側(cè)的所述漫射 源包括分布于所述反射面上的凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,所述模塊還包括光漫射源 (14),所述光漫射源(14)相對(duì)于所述導(dǎo)光板C3)位于所述透射面(4)那一側(cè),所述光漫 射源(14)被設(shè)置為收集由所述發(fā)射源0,19)發(fā)出并被所述透射面(4)接收的光,并隨 后向待照明物體再漫射所收集的光。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊,其特征在于,位于所述透射面(5)那一側(cè)的所述漫射 源包括分布于所述透射面上的凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,在所述導(dǎo)光板的所述反射 面或所述透射面那一側(cè),所述模塊還包括分別與所述導(dǎo)光板的所述反射面或所述透射面接觸的空氣層;或折射率小于所述導(dǎo)光板的折射率且分別與所述導(dǎo)光板的所述反射面或所述透射面接 觸的層。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,所述模塊包括條狀部件, 沿著所述條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹陷,所述條狀部件承載至少一排發(fā)射源,所述發(fā)射源位 于所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)并且沿著所述細(xì)長(zhǎng)凹陷排列,所述凹陷填充有形成所述導(dǎo)光板一部分 的材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊,其特征在于,所述條狀部件在所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)承載 有兩排發(fā)射源,各排被設(shè)置為在不同的方向上發(fā)光。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的模塊,其特征在于,所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)所承載的每個(gè) 發(fā)射源被設(shè)置為在基本與所述條狀部件的所述凹陷的、承載所述發(fā)射源的部分平行的發(fā) 射方向(9,20,21,29)上發(fā)光。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的模塊,其特征在于,所述條狀部件位于所 述導(dǎo)光板的所述反射面那一側(cè),并且包括將由所述發(fā)射源發(fā)出并被所述反射面接收的光 反射回所述導(dǎo)光板內(nèi)的反射裝置。
15.—種制造發(fā)光模塊的方法,其特征在于將發(fā)射源嵌入包括最初為液態(tài)或糊狀的材料的導(dǎo)光板內(nèi),所述導(dǎo)光板C3)包括被設(shè) 置為向待照明物體透射由所述發(fā)射源0,19)發(fā)出的光的透射面0)、以及與所述透射面 (4)相對(duì)的反射面(5),所述發(fā)射源0,19)被嵌入以使其位于所述透射面(4)與所述反 射面(5)之間的所述導(dǎo)光板(3)內(nèi)部;所述導(dǎo)光板的材料在所述發(fā)射源嵌入所述導(dǎo)光板之后固化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述嵌入步驟包括用液態(tài)或糊狀材料 涂覆所述發(fā)射源的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法,其特征在于,所述發(fā)射源被嵌入以使其位于 所述導(dǎo)光板內(nèi),所述導(dǎo)光板與所述發(fā)射源之間不存在中間空隙,特別地不存在空氣隙。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述發(fā)射源0,19) 被嵌入所述透射面(4)與所述反射面( 之間,所得述發(fā)射源被設(shè)置為在基本平行于所述 反射面(5)的發(fā)射方向(9,20,21,29)上發(fā)光。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在將所述發(fā)射源嵌入 所述導(dǎo)光板期間,所述發(fā)射源由至少一個(gè)印刷電路承載。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述導(dǎo)光板包括連接 所述透射面和所述反射面的側(cè)邊緣,至少一行發(fā)射源嵌入所述導(dǎo)光板的側(cè)邊緣外。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述嵌入步驟包括在 設(shè)置有所述發(fā)射源的襯底上模制所述導(dǎo)光板的至少一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,不同于所述透射面或所述反射面的所 述導(dǎo)光板模制面在模制期間與所述襯底接觸,所述襯底包括分布于所述襯底的、在模制 期間與所述導(dǎo)光板的模制部分接觸的表面上的凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu),從而所述導(dǎo)光 板分別包括分布于所述模制面上的凸起和/或凹陷。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法,其特征在于,通過(guò)在所述導(dǎo)光板的所述反射 面或所述透射面那一側(cè)增加以下部分來(lái)完善所述導(dǎo)光板的模制部分分別與所述導(dǎo)光板的所述反射面或所述透射面接觸的空氣層;或折射率小于所述導(dǎo) 光板的折射率且分別與所述導(dǎo)光板的所述反射面或所述透射面接觸的層;和/或折射率近似等于所述導(dǎo)光板的模制部分的折射率、完善了所述導(dǎo)光板的模制部分、 形成所述導(dǎo)光板的一部分并且包括凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu)分布的層。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述襯底不形成所述 模塊的一部分,所述導(dǎo)光板的模制部分從所述襯底脫模。
25.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述襯底形成所述模 塊的一部分,所述導(dǎo)光板的模制部分不從所述襯底脫模。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其特征在于,所述襯底包括將由所述發(fā)射源0, 19)發(fā)出并被所述反射面(5)接收的光反射回所述導(dǎo)光板(3)內(nèi)的反射裝置(6,12, 13)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或沈所述的方法,其特征在于,所述襯底包括向所述導(dǎo)光板(3) 外部漫射由所述發(fā)射源0,19)發(fā)出并被所述透射面(4)接收的光的漫射裝置(33)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述襯底包括與所述 導(dǎo)光板的所述透射面或所述反射面接觸且折射率小于所述導(dǎo)光板折射率的層。
29.根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述襯底包括與所述 導(dǎo)光板的模制部分接觸、折射率近似等于所述導(dǎo)光板的模制部分的折射率、完善了所述 導(dǎo)光板的模制部分并且形成所述導(dǎo)光板一部分的層。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法,其特征在于,具有相等折射率的層包括分布在第一 表面上的凹陷和/或凸起結(jié)構(gòu),所述第一表面與接觸所述導(dǎo)光板模制部分的第二表面相 對(duì)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,其特征在于,具有相等折射率的層的所述第一表面 被放置為與空氣層接觸,或與折射率小于所述導(dǎo)光板折射率的層接觸。
32.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,將所述發(fā)射源嵌入所 述導(dǎo)光板包括以下步驟提供條狀部件,沿著所述條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹陷,所述條狀部件承載至少一排發(fā) 射源,所述發(fā)射源位于所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)并且沿著所述細(xì)長(zhǎng)凹陷排列;將所述條狀部件的凹陷側(cè)應(yīng)用于所述導(dǎo)光板的第一部分;用液態(tài)或糊狀材料填充所述凹陷,以形成與所述導(dǎo)光板的所述第一部分接觸的所述 導(dǎo)光板第二部分。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其特征在于,所述導(dǎo)光板的第一部分在填充之前是 固態(tài),所述導(dǎo)光板的第二部分在填充之后固化。
34.根據(jù)權(quán)利要求32或33所述的方法,其特征在于,所述條狀部件包括填充孔,通 過(guò)所述填充孔用液態(tài)或糊狀材料填充所述凹陷。
35.根據(jù)權(quán)利要求32至34中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述條狀部件在所述 細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部承載兩排發(fā)射源,各排被設(shè)置為在不同的方向上發(fā)光。
36.根據(jù)權(quán)利要求32至35中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)部所 承載的每個(gè)發(fā)射源被設(shè)置為在基本與所述條狀部件的所述凹陷的、承載所述發(fā)射源的部 分平行的發(fā)射方向(9,20,21,29)上發(fā)光。
37.根據(jù)權(quán)利要求32至36中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述條狀部件應(yīng)用于 所述導(dǎo)光板的所述反射面那一側(cè),所述條狀部件包括將由所述發(fā)射源發(fā)出并被所述反射 面接收的光反射回所述導(dǎo)光板內(nèi)的反射裝置。
38.一種由根據(jù)權(quán)利要求15至37中任一項(xiàng)所述的方法獲得的模塊。
39.一種用于通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求32至37中任一項(xiàng)所述的方法制造模塊的條狀部件, 其特征在于,沿著所述條狀部件形成有細(xì)長(zhǎng)凹陷,所述條狀部件承載至少一排發(fā)射源,所述發(fā)射源位于所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi)并且沿著所述細(xì)長(zhǎng)凹陷排列。
40.根據(jù)權(quán)利要求40所述的條狀部件,其特征在于,所述條狀部件包括填充孔,當(dāng)在 所述條狀部件的凹陷側(cè)將所述條狀部件應(yīng)用于所述導(dǎo)光板第一部分時(shí),用液態(tài)或糊狀材 料填充所述凹陷。
41.根據(jù)權(quán)利要求39或40所述的條狀部件,其特征在于,所述條狀部件在所述細(xì)長(zhǎng) 凹陷內(nèi)部承載兩排發(fā)射源,各排被設(shè)置為在不同的方向上發(fā)光。
42.根據(jù)權(quán)利要求39至41中任一項(xiàng)所述的條狀部件,其特征在于,所述細(xì)長(zhǎng)凹陷內(nèi) 部所承載的每個(gè)發(fā)射源被設(shè)置為在基本與所述條狀部件的所述凹陷的、承載所述發(fā)射源 的部分平行的發(fā)射方向(9,20,21,29)上發(fā)光。
43.根據(jù)權(quán)利要求39至42中任一項(xiàng)所述的條狀部件,其特征在于,所述條狀部件包 括反射由所述發(fā)射源發(fā)出的光的反射裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光模塊(1),其包括多個(gè)光發(fā)射源(2);導(dǎo)光板(3),包括被設(shè)置為將發(fā)射源(2)發(fā)出的光朝向待照明物體透射至導(dǎo)光板外的透射面(4)、以及與透射面(4)相對(duì)的反射面(5);以及將由發(fā)射源(2)發(fā)射并被反射面(5)接收的光反射回導(dǎo)光板(3)內(nèi)的反射裝置(12,13),根據(jù)本發(fā)明,發(fā)射源(2)位于透射面(4)與反射面(5)之間的導(dǎo)光板(3)內(nèi)部,每個(gè)發(fā)射源(2)被設(shè)置為在基本平行于反射面(5)的發(fā)射方向(9,29)上發(fā)光。
文檔編號(hào)F21K99/00GK102027396SQ200980116846
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者紀(jì)堯姆·布萊 申請(qǐng)人:紀(jì)堯姆·布萊