整體形成的發(fā)光二極管光導束及其應用的制作方法
【專利摘要】提供整體形成的LED光導束，其包括：導電基底，導電基板包含支撐襯底，其中支撐襯底包括第一多個線、絲或其組合，其中該多個線、絲或其組合包括至少一個緯線元件以及至少兩個經(jīng)線元件，該至少一個緯線元件配置在第一方向，每個經(jīng)線元件配置在第二方向，以使至少一個緯線元件與至少兩個經(jīng)線元件的每一個之間形成多個交叉點；均適于從電源分配功率的第一總線元件和第二總線元件；以及適于分配控制信號的第三總線元件，其中第一、第二和第三總線元件被機織、縫編或針織進支撐襯底中；以及多個發(fā)光二極管(LED)模塊，每個LED模塊包括微控制器和至少一個LED。
【專利說明】整體形成的發(fā)光二極管光導束及其應用
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本發(fā)明申請是2010年2月9日提交的美國序列號12/703，116的部分繼續(xù)申請，美國序列號12/703，116是2009年I月16日提交的美國序列號12/355，655 (目前的美國專利號為8，052，303，2011年11月8日授權)的部分繼續(xù)申請，美國序列號12/355，655是2007年9月12日提交的美國序列號11/854，145 (目前的美國專利號為7，988，332，2011年8月2日授權)的部分繼續(xù)申請，美國序列號11/854，145要求2006年9月12日提交的美國臨時專利申請序列號60/844，184的優(yōu)先權，上述申請的整體通過引用的方式并入本文。
[0003]貫穿本申請，引用了數(shù)篇出版物。因此這些引用的公開內容整體上通過引用并入本申請。
【技術領域】
[0004]本發(fā)明涉及一種光導束，并且尤其涉及一種包含發(fā)光二極管(LED)的整體形成的光導束以及這些LED光導束的應用，其中LED以及LED光導束的關聯(lián)電路被防止免受機械損傷和環(huán)境危害，比如水和灰塵。
【背景技術】
[0005]傳統(tǒng)的白熾燈或LED光導束常用在各種室內或戶外裝潢或裝飾性照明應用。例如，這些傳統(tǒng)的光導束用于創(chuàng)建適于節(jié)日的假日標記、勾勒建筑結構(比如樓宇或港口)以及提供車底照明系統(tǒng)。這些光導束也可在夜間或者當例如停電、浸水和由火和化學霧引起煙霧的情況致使正常的環(huán)境照明使能見度不足時，可用作應急照明以幫助增加能見度和交流。
[0006]與使用白熾燈泡的燈管相比，傳統(tǒng)的LED光導束耗能低，壽命長，造價相對便宜且易于安裝。逐漸地，LED光導束用作了霓虹燈管的可行替代品。
[0007]如圖1所示，傳統(tǒng)的光導束100由多個發(fā)光器件102組成，諸如白熾燈泡或LED，其通過軟線101相互連接并被封裝在保護管103中。電源105產(chǎn)生流經(jīng)軟線101的電流，弓丨起發(fā)光器件102發(fā)光并形成發(fā)光線的效果。發(fā)光器件102可串聯(lián)、并聯(lián)或者組合連接。此夕卜，發(fā)光器件102以下述方式與控制電子器件連接:單獨的發(fā)光器件102可選擇性地開或關以產(chǎn)生發(fā)光圖案(如頻閃、閃光、追逐或脈動)的組合。
[0008]在傳統(tǒng)的光導束中，保護管103通常是中空的、透明或半透明的管，該管容置內部電路(例如發(fā)光器件102，軟線101)。由于保護管103與內部電路之間存在空氣間隙，保護管103對于光導束抵抗因過度負載(比如直接施加于光導束的機械重量)而導致的機械損傷提供很小的保護。此外，保護管103不能充分保護內部電路免受環(huán)境危害，比如水和灰塵。因此，這些傳統(tǒng)的具有保護管103的光導束100被發(fā)現(xiàn)不適于戶外使用，特別是當光導束暴露于極端天氣和/或機械濫用時。
[0009]在傳統(tǒng)的光導束中，線比如軟線101用于將發(fā)光器件102相互連接。在制造方面，這些光導束通常使用焊接或卷曲的方法預裝配，并且隨后通過常規(guī)的片材或硬層壓工藝封裝進保護管103中。這種制造工藝屬于勞動密集型并且不可靠。此外，這種工藝減小了光導束的柔性。
[0010]為了突破與傳統(tǒng)光導束及其制造相關的上述限制，已經(jīng)發(fā)展出具有增強的復雜性和保護性的LED燈條。這些LED燈條由包括多個LED的電路組成，所述多個LED安裝在包含印刷電路的支撐襯底上并且連接至兩個分離的電導體或總線元件。LED電路和電導體封裝在沒有內部空隙(包括空氣泡)或雜質的保護封裝體中，并連接至電源。這些LED燈條通過包括復雜LED電路裝配工藝和軟層壓工藝的自動化系統(tǒng)制造的。這些LED燈條及其制造方法的實例在以下專利中進行了討論:專利號為5，848，837,5, 927，845和6，673，292、名稱都為 “Integrally Formed Linear Light Strip With Light Emitting Diode” 的美國專利；專利號為 6，113，248、名稱為“Automated System For Manufacturing An LED LightStrip Having An Integrally Formed Connected”的美國專利；以及專利號為 6，673，277、名稱為 “Method of Manufacturing a Light Guide” 的美國專利。
[0011]進一步，當前制造傳統(tǒng)光導束的方法還需要額外的材料及材料成本，比如昂貴的接合膜的使用。
[0012]盡管這些LED燈條可被較好地保護以免受機械損傷和環(huán)境危害，然而這些LED燈條僅能提供單個照明方向，并且受限于其內部LED電路中的兩條分離的總線元件。而且，由于這些LED燈條至少需要沒有內部空隙和雜質的保護封裝體，以及需要將LED接線插腳卷曲至內部LED電路，因此制造這樣的LED燈條仍然昂貴并且費時。此外，層壓工藝使得這些LED燈條太硬以至于不能彎曲。

【發(fā)明內容】

[0013]根據(jù)以上，存在進一步改進現(xiàn)有技術的需要。特別地，需要一種改進的整體形成的LED光導束，其是柔性的，同時具有增強的機械強度，具有改進的電性隔離，并且在整體形成的LED光導束的所有方向提供平滑均勻的發(fā)光效果。還需要一種具有額外照明功能的LED光導束，其可通過具有低材料成本的低成本、具有時效性的自動化工藝來制造。此外，需要一種智能識別、響應并適應與安裝、維護和失效檢測有關的變化的LED光導束。
[0014]考慮到上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，整體形成的LED光導束包括:(A)包括支撐襯底的導電基底，其中支撐襯底包括第一多個線、絲或其組合，其中多個線、絲或其組合包括至少一個緯線元件以及至少兩個經(jīng)線元件，該至少一個緯線元件配置在第一方向，每個經(jīng)線元件配置在第二方向，以使至少一個緯線元件與至少兩個經(jīng)線元件的每一個之間形成多個交叉點；由第二多個線、絲或其組合形成的適于從電源分配功率的第一總線元件、由第三多個線、絲或其組合形成的適于從電源分配功率的第二總線元件、由第四多個線、絲或其組合形成的適于分配控制信號的第三總線元件，其中第一總線元件、第二總線元件和第三總線元件被機織、縫編或針織進支撐襯底中；以及(B)多個發(fā)光二極管(LED)模塊，所述多個LED模塊的每一個包括微控制器和至少一個LED，每個LED模塊具有分別電耦合至第一總線元件、第二總線元件和第三總線元件的第一電觸點、第二電觸點和第三電觸點，以從第一總線元件和第二總線元件獲取功率并從第三總線元件接收控制信號。
[0015]在另一方面，整體形成的LED光導束進一步包括完全封裝導電基底以及多個LED模塊的封裝體，該多個LED模塊包括各自的微控制器。[0016]在另一方面，該封裝體進一步包括光散射粒子。
[0017]在另一方面，整體形成的LED光導束進一步包括至少一個支撐經(jīng)線，其包括配置在第二方向的第五多個線、絲或其組合。
[0018]在另一方面，在整體形成的LED光導束中，多個LED模塊的每一個與至少一個總線元件之間的連接選自由縫編、機織、針織、卷曲、焊接、熔接或其組合組成的組。
[0019]在另一方面，第二、第三和第四多個線、絲或其組合均由多個導電線和/或絲制成。
[0020]在另一方面，第五多個線、絲或其組合由多個非導電線和/或絲制成。
[0021]在另一方面，導電線和/或絲選自由鎳線、鋼線、鐵線、鈦線、紅銅線、黃銅線、鋁線、錫線、銀線、鎳絲、鋼絲、鐵絲、鈦絲、紅銅絲、黃銅絲、鋁絲、錫絲、銀絲等或其組合組成的組。
[0022]在另一方面，非導電線和/或絲選自由凱夫拉纖維(kevlar)線、尼龍線、棉線、人造纖維線、聚酯線、層壓絲、扁平絲、絲綢絲、玻璃纖維、聚四氟乙烯(PTFE)、凱夫拉纖維絲、尼龍絲、棉絲、人造纖維絲、聚酯絲、固態(tài)聚合材料等等或其組合組成的組。
[0023]在另一方面，多個LED模塊的每一個進一步包括多個LED，其中多個LED選自由紅、藍、綠和白LED組成的組。
[0024]在另一方面，多個LED模塊的每一個進一步包括用于輸出所接收的控制信號的第四觸點。
[0025]在另一方面，每個LED模塊具有用于控制LED模塊的唯一地址。該唯一地址是靜態(tài)的或動態(tài)的。
[0026]在本發(fā)明的第二方面，整體形成的LED光導束包括:(A)包括支撐襯底的導電基底，其中支撐襯底包括第一多個線、絲或其組合，其中多個線、絲或其組合包括至少一個緯線元件以及至少兩個經(jīng)線元件，該至少一個緯線元件配置在第一方向，每個經(jīng)線元件配置在第二方向，以使至少一個緯線元件與至少兩個經(jīng)線元件的每一個之間形成多個交叉點；第一導電總線元件、第二導電總線元件、第三導電總線元件和第四導電總線元件，每個導電總線元件分別由第二、第三、第四和第五多個線、絲或其組合形成，其中第一導電總線元件、第二導電總線元件、第三導電總線元件和第四導電總線元件被機織、縫編或針織進支撐襯底中；以及配置在第一導電總線元件和第二導電總線元件之間的至少一個導體段，該至少一個導體段包括至少一個LED和第六多個線、絲或其組合，其中該至少一個導體段被機織、縫編或針織進支撐襯底中；以及(B)電耦合至第三導電總線元件和第四導電總線元件的至少一個傳感器，第三導電總線元件適于從該至少一個傳感器傳輸信號，并且第四導電總線適于向該至少一個傳感器提供功率。
[0027]在另一方面，第二導電總線元件接地并且至少一個傳感器額外地電耦合至第二導電總線元件。
[0028]在另一方面，整體形成的LED光導束進一步包括完全封裝導電基底以及電耦合至第三導電總線元件和第四導電總線元件的至少一個傳感器的封裝體。
[0029]在另一方面，該封裝體進一步包括光散射粒子。
[0030]在另一方面，在整體形成的LED光導束中，至少一個LED與第六多個線之間的連接選自由縫編、機織、針織、卷曲、焊接、熔接或其組合組成的組。[0031]在另一方面，封裝體的外部輪廓包括設置在整體形成的LED光導束的相反側面的對準鍵和對準鍵孔。
[0032]在另一方面，發(fā)光面板包括陳列于此的多個整體形成的LED光導束。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]出于圖示說明本發(fā)明的目的，附圖反映了當前優(yōu)選的結構。然而應當理解，本發(fā)明不限于附圖所示的具體結構。
[0034]圖1是傳統(tǒng)光導束的描繪；
[0035]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的整體形成的LED光導束的頂視圖；
[0036]圖3是圖2所示的整體形成的LED光導束的剖視圖；
[0037]圖4A是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的整體形成的LED光導束的側視圖；
[0038]圖4B是圖4A所示的整體形成的LED光導束的頂視圖；
[0039]圖5A是圖4A和4B所示的整體形成的LED光導束的剖視圖；
[0040]圖5B是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的整體形成的LED光導束的剖視圖；
[0041]圖6A是導電基底的實施例；
[0042]圖6B是圖6A的導電基底的示意圖；
[0043]圖7A是導電基底的另一實施例；
[0044]圖7B是圖7A的導電基底的不意圖；
[0045]圖8A是導電基底的另一實施例；
[0046]圖8B是圖8A的導電基底的不意圖；
[0047]圖9A是導電基底的另一實施例；
[0048]圖9B是圖9A的導電基底的不意圖；
[0049]圖1OA是導電基底的另一實施例；
[0050]圖1OB是圖1OA的導電基底的示意圖；
[0051]圖1lA是導電基底的另一實施例；
[0052]圖1lB是圖1lA的導電基底的示意圖；
[0053]圖1lC描繪了封裝之前纏繞在芯上的導電基底的實施例；
[0054]圖12A描繪了導電基底的LED安裝區(qū)域的實施例；
[0055]圖12B描繪了安裝在圖12A所示的LED安裝區(qū)域上的LED ；
[0056]圖13描繪了接合至另一實施例的LED安裝區(qū)域的LED芯片；
[0057]圖14A描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的整體形成的LED光導束的光學特性；
[0058]圖14B描繪了圓頂形封裝體的剖視圖及其光學特性；
[0059]圖14C描繪了平頂形封裝體的剖視圖及其光學特性；
[0060]圖15A-C描繪了封裝體的三種不同表面織構的剖視圖；
[0061]圖16A是根據(jù)本發(fā)明實施例的整體形成的LED光導束示意圖；
[0062]圖16B描繪了圖16A所示的整體形成的LED光導束的實施例；
[0063]圖16C是說明圖16B所示的整體形成的LED光導束的結構圖；
[0064]圖17A是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的整體形成的LED光導束的結構圖；
[0065]圖17B是圖17A所示的整體形成的LED光導束的剖視圖；[0066]圖17C是根據(jù)本發(fā)明實施例的整體形成的LED光導束的結構圖；
[0067]圖18是根據(jù)本發(fā)明實施例的包含至少一個傳感器或檢測器的整體形成的LED光導束的結構圖；
[0068]圖19A是根據(jù)本發(fā)明實施例的全色的整體形成的LED光導束的結構圖；
[0069]圖19B是說明圖19A所示的整體形成的LED光導束的實施例的結構圖；
[0070]圖20是用于全色的整體形成的LED光導束的控制電路的示意圖；
[0071]圖21是關于全色的整體形成的LED光導束的時序圖；
[0072]圖22A是關于全色的整體形成的LED光導束的時序圖；
[0073]圖22B是關于全色的整體形成的LED光導束的時序圖；
[0074]圖23是根據(jù)本發(fā)明實施例的包含多個LED模塊的整體形成的LED光導束的示意圖；
[0075]圖24是圖23所示的整體形成的LED光導束的布局圖；
[0076]圖25A是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括具有聯(lián)鎖對準系統(tǒng)的多個整體形成的LED光導束的發(fā)光面板的結構圖；
[0077]圖25B是圖25A所示的發(fā)光面板的剖視圖；
[0078]圖25C是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的包括多個整體形成的LED光導束的發(fā)光面板的首丨J視圖;
[0079]圖26是本申請中所描述的適用于在整體形成的LED光導束中動態(tài)編址的LED模塊的展示圖；
[0080]圖27是連接在光導束結構中如圖26所示的多個LED模塊的展示圖；
[0081]圖28A和28B分別是示例性機織圖案的示意圖和描繪；
[0082]圖28C和28D分別是示例性縫編圖案的示意圖和描繪；
[0083]圖29A和29B分別是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的整體形成的LED光導束的導電基底的剖視圖和頂透視圖；
[0084]圖30是具有通過縫編電連接至導電基底的PCB的圖29A和29B的整體形成的LED光導束的頂透視圖；以及
[0085]圖3IA和3IB分別是具有通過卷曲電連接至導電基底的LED的圖29A和29B的整體形成的LED光導束的底透視圖和頂透視圖。
【具體實施方式】
[0086]本發(fā)明涉及一種整體形成的LED光導束，其包含多個LED，所述LED串聯(lián)、并聯(lián)或混合連接在形成安裝基底的至少一個導電總線元件上，或者連接在基底至少兩個導電總線元件上，所述至少兩個導電總線元件安裝在由絕緣材料(例如塑料)制成以提供安裝基底的支撐襯底上。安裝基底為LED提供電性連接和物理安裝平臺或者機械支撐。安裝基底也可作為或者包括LED的光反射器。安裝基底和LED封裝在可包含光散射粒子的透明或半透明封裝體中。
[0087]在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2和3所示，集成LED光導束包括子裝配體310，該子裝配體310包括至少一個連接至導電基底201的LED 202，該子裝配體310被封裝在封裝體303中，并且該導電基底201包括由能從電源分配電力的導電材料形成的一個導電總線元件。如圖2所示，LED 202串聯(lián)連接。本實施例在尺寸的緊致上展現(xiàn)了優(yōu)勢，并且可允許具有3mm或更小外直徑的長薄LED光導束的生產(chǎn)。該導電基底201有效地連接至電源205以導電。
[0088]在另一實施例中，如圖4A、4B和5A所示，本發(fā)明可以是包括多個子裝配體510的整體形成的LED光導束400。每個子裝配體510包括連接至導電基底401的至少一個LED202，其中該導電基底401具有兩個導電總線元件401A和401B。該子裝配體510被封裝在封裝體503中。如圖所示，LED 202并聯(lián)連接。該導電基底401有效地連接至電源405以啟動 LED 202。
[0089]在另一實施例中，如圖5B所示，本發(fā)明可包括多個子裝配體750。每個子裝配體750包括連接至具有至少兩個導電總線元件94A和94B的導電基底94的至少一個LED202 (例如，板上表面貼裝LED)，其中該導電基底94安裝在支撐襯底90上。
[0090]來自例如電源405的電源的交流電或直流電可用于為整體形成的LED光導束供電。此外，可使用電流源。可通過數(shù)字或模擬控制器控制亮度。
[0091]導電基底94、201、401沿著整體形成的LED光導束的長度方向縱向延伸，并且作為LED 202的電導體和物理安裝平臺或機械支撐。導電基底也可作為或者包括LED 202的光反射器。
[0092]導電基底201、401例如可從金屬板或箔沖壓、刻印、印刷、絲網(wǎng)印刷或激光切割等以提供電路的基礎，并具有薄膜或扁條的的形式。導電基底94、201、401的導電總線元件以及導電段(下面討論)也可使用硬性導電材料(例如金屬棒、金屬條、銅板、包銅鋼板、覆蓋導電材料的硬基材料等等)或柔性導電材料(例如薄金屬條、包銅合金線、絞線、編線等等)形成。絞線或編線可為扁的或圓的，并且包括多個由紅銅、黃銅、鋁等制造的導電細線。這些細線可以是裸露的，或者覆蓋包括但不限于錫、鎳、銀等的導電材料。本段所提及的金屬可包括紅銅、黃銅、鋁等。
[0093]在優(yōu)選實施例中，扁平編線用作導電總線元件或導電段，所述導電總線元件或導電段是柔性的。本發(fā)明中扁平編線的使用可在垂直于扁導電總線元件長度的方向上促進柔性增強。此外，扁平編線提供較高的熱導率以更有效地從LED散熱，因此允許本發(fā)明工作在高功率并與使用固態(tài)扁條的傳統(tǒng)光導束相比可實現(xiàn)更大的亮度。
[0094]此外，一般來說，LED光導束的最大長度由導電總線元件的電導率決定。在傳統(tǒng)的LED光導束中，隨著LED光導束變長，由于其阻抗及由額外LED的負載增加而導致電流增加，電源總線的電壓降增加。最終，電壓降將在LED光導束特定的最大長度變得太大。在本發(fā)明的一個方面，整體形成的LED光導束的最大長度可通過增大導電總線(例如，增大用作導電總線元件或段的編線的規(guī)格)的橫截面積而增加，如此可減小其每單位長度的阻抗。
[0095]導電基底94的導電總線元件可通過粘結、層壓、擠壓或鑄造安裝在支撐襯底90上。支撐襯底90可由剛性或柔性塑料制造而成，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)和熱塑性聚氨酯(TPU)。
[0096]額外的電路，例如有源或無源控制電路元件(例如微處理器、電阻、電容)，可被增加并被封裝在封裝體中以增加整體形成的LED光導束的功能。這些功能可包括但不限于限流(例如電阻10)、保護、閃爍性能或亮度控制。例如，可包括微控制器或微處理器以使LED202可單獨編址，從而使得終端用戶可控制LED光導束中所選擇的LED 202發(fā)光以形成各種燈光圖案，例如頻閃、閃光、追逐或脈動。在一個實施例中，外部控制電路連接至導電基底94,201,401ο
[0097]導電基底的第一實施例
[0098]在圖6Α中示出的導電基底裝配體600的第一實施例中，導電基底601的基底材料優(yōu)選是長薄窄的金屬條或箔。在一個實施例中，基底材料是銅。圖6Α中所示陰影部分的孔圖案602描繪了已經(jīng)從導電基底601中移除了材料的區(qū)域。在一個實施例中，材料通過沖壓機被移除。導電基底601的剩余材料形成本發(fā)明的電路?？蛇x地，電路可被印刷在導電基底601上并且隨后使用刻蝕工藝移除區(qū)域602。導電基底600上的定位孔605作為制造和裝配的引導。
[0099]LED 202可通過表面安裝或LED芯片接合來安裝，并被焊接、熔接、鉚接或以其他方式電連接至圖6Α所示的導電基底601。在導電基底601上安裝和焊接LED 202不只是將LED 202接入電路，而且還使用LED 202將導電基底601上不同的未沖壓部分機械地彼此保持。在導電基底601的本實施例中，所有的LED 202被短路，如圖6Β所示。如此，導電基底601的額外部分將如下所述被移除，從而使LED 202不被短路。在一個實施例中，在LED202被安裝后，材料從導電基底601中被移除。
[0100]導電基底的第二實施例
[0101]為創(chuàng)建串聯(lián)和/或并聯(lián)電路，將從導電基底中移除額外的材料。例如，在LED 202被安裝在導電基底上后，在LED 202的端子之間將移除導電基底的額外部分。因此，將創(chuàng)建至少兩個導體，其中每個導體電性分離，但是通過LED202彼此耦合。如圖7Α所示，導體基底701具有相對于圖6Α中描繪的孔圖案602的可選孔圖案702。使用可選孔圖案702，LED202(例如圖7Α和7Β所示的三個)串聯(lián)連接在導電基底701上。該串聯(lián)連接如圖7Β所示，其作為如圖7Α所示的導電基底裝配體700的示意圖。如圖所示，LED 202的安裝部分為導電基底701提供支撐。
[0102]導電基底的第三實施例
[0103]在導電基底的第三實施例中，如圖8Α所示，導電基底裝配體800被描繪為具有沖壓出或刻蝕進導電基底801的圖案802。圖案802降低了所要求的沖壓出的間隙的數(shù)量，并且增加了這些間隙之間的空間。定位孔805作為制造和裝配工藝的引導。如圖SB所示，LED 202在沒有移除額外的材料情況下是短路的。在一個實施例中，在LED 202被安裝后，該材料被從導電基底801移除。
[0104]導電基底的第四實施例
[0105]如圖9Α所示，導電基底裝配體900的第四實施例包括可選的孔圖案902，在一個實施例中不存在任何定位孔。與第三實施例相比，沖壓出更多空隙以在導電基底901中創(chuàng)建兩個導電部分。如此，如圖9Β所示，本實施例具有LED 202串聯(lián)連接的工作電路。
[0106]導電基底的第五和第六實施例
[0107]圖1OA示出了導電基底1001的導電基底裝配體1000的第五實施例。所示是具有3mm或更小的典型外直徑的薄LED光導束。如圖1OA所示，(I)連接在導電基底1001上的LED 202分開放置，優(yōu)選具有特定間距。在典型應用中，除其他事項之外，至少取決于LED所用的電源以及這些LED是頂發(fā)光還是側發(fā)光，LED 202間隔3cm至lm。導電基底1001示出了不存在任何定位孔。創(chuàng)建第一孔圖案1014的沖壓出的空隙被伸直成長扁的矩形形狀。在LED 202被安裝至導電基底1001后，LED 202下面的空隙1030被沖壓出，或者可選地，LED202被安裝在沖壓出的空隙1030上。然而，如圖1OB所示，由于所有LED202是短路的，因此本實施例的最終電路不可用。在隨后的工序中，從導電基底1001中移除額外的材料，從而LED 202如所希望那樣串聯(lián)或并聯(lián)。
[0108]在導電基底裝配體1100的第六實施例中，如圖1IA所示，導電基底1101包含孔圖案1118，其利用安裝在導電基底1101上的串聯(lián)連接的LED 202在導電基底1101中創(chuàng)建工作電路。本實施例對于創(chuàng)建具有3mm或更小的典型外直徑的薄LED光導束是有用的。
[0109]導電基底的其他實施例
[0110]圖29A和29B描繪了使用多個線和/或絲機織和/或針織而成的導電基底4000的另一實施例。如圖所示，導電基底4000包括具有多個線和/或絲的支撐襯底4100，其中多個線包括作為緯線元件(例如緯線元件4510)的至少一個線和/或絲以及作為經(jīng)線元件(例如經(jīng)線元件4511和4512)的至少兩個線和/或絲。導電基底4000可包括至少一個支撐經(jīng)線(例如支撐經(jīng)線4513和4514)，其包括多個集合的經(jīng)線元件并大體上彼此平行。支撐經(jīng)線4513和4514提供額外的機械強度，同時促進導電基底4000靈活性增強。
[0111]對于支撐襯底，至少一個緯線元件4510可被配置在第一方向并且至少兩個經(jīng)線元件4511和4512被配置在第二方向，以使緯線元件4510與經(jīng)線元件4511和4512的每一個之間形成多個交叉點。緯線元件4510與經(jīng)線元件4511和4512的每一個在該多個交叉點被配置為大體上彼此垂直或呈其他角度(但不平行)。支撐襯底可為導電或不導電的，并且可由導電和/或非導電的線和/或絲制成。導電線或絲包括但不限于柔性導電材料(例如允許包銅的線、絞線、編線等等)。絞線或編線可為扁的或圓的，并且包括多個由鎳、鋼、鐵、鈦、紅銅、黃銅、鋁等、或者諸如碳纖維的非金屬導體、或其組合制成的導電細線。這些細線可以是裸露的或者覆蓋導電材料，包括但不限于錫、鎳、銀等。由錫、鎳、鋼、鈦、銀、紅銅、黃銅、鋁等制成的細線或絲也可用在支撐襯底中。非導電線或絲包括但不限于凱夫拉纖維、尼龍、棉線、人造纖維、聚酯纖維、層壓線、扁平線、絲綢線、玻璃纖維、聚四氟乙烯(PTFE)、任何固態(tài)的聚合材料等或其組合。
[0112]除支撐襯底外，導電基底4000包括導電總線元件4061、4062和4063，其中導電總線元件的每一個包括多個線，其中多個線包括至少一個機織和/或針織入支撐襯底的線或絲。導電總線元件可以下面的方式來匹配:第一導電總線元件4061可被匹配以分配來自電源的功率；第二導電總線元件4062可被匹配以分配控制信號；以及第三導電總線元件4063可被匹配為接地。然而，上面所列的匹配可在導電總線元件之間改變。導電基底4000還包括多于三個的導電總線元件。
[0113]諸如LED、電阻器、二極管、晶體管、熔絲或任何集成電路的電子元件可直接安裝在導電基底4000上，或者預裝配在印刷電路板(例如剛性PCB或柔性PCB)上并且隨后印刷電路板可安裝在導電基底4000上。安裝方法包括但不限于焊接、熔接、卷曲、縫編、機織、針織或其組合。
[0114]導電基底4000可通過手工、織機和/或針織機來構造。由于本實施例的元件主要是由多個線和/或絲制成，因此本實施例的制造要求不同元件的減少數(shù)量，進而降低材料成本并增加環(huán)境友好的制造工藝。另外，本實施例的靈活性在創(chuàng)建有機形式的因素中提供了多功能性，并且可呈現(xiàn)出紙和/或織物的個性。例如，本實施例可用于創(chuàng)造LED發(fā)光壁紙或LED衣物。
[0115]如圖30、3IA和3IB所示，LED 202可通過焊接、熔接、卷曲、縫編、機織、針織或其組合安裝在導電基底4000上。例如，LED 202可通過使用至少一導電線或絲的縫編、機織和/或針織或者通過卷曲而電連接于導電總線元件4061、4062、4063中的至少一個。LED 202也可焊接在導電基底4000的導電總線元件4061、4062、4063中的至少一個上。
[0116]導電基底4000的本實施例可用在本申請披露的整體形成的LED光導束的所有實施例中。
[0117]LED
[0118]LED 202可以是但不限于單獨封裝LED、板上芯片(COB) LED、引線型LED、表面安裝LED、板上表面貼裝LED或者單獨芯片接合至導電基底301的LED芯片。用于COB LED和板上表面貼裝LED的PCB例如可為FR4PCB、柔性PCB或金屬芯PCB。LED也可為頂發(fā)光LED、側發(fā)光LED或其組合。
[0119]LED 202不限于單色LEDs。也可使用多色LED。例如，如果使用紅/藍/綠LED(RGBLED)創(chuàng)建像素，結合可變亮度控制，每個像素的色彩可組合形成色域。
[0120]在導電基底上安裝LED
[0121]如上所述，LED 202通過包括表面安裝、LED芯片接合、點焊和激光焊接的公知方法安裝在導電基底上。
[0122]在表面安裝中，如圖12A和12B所示，導電基底1201首先被沖壓成上述實施例所假設的任意一種，并且隨后被刻印以形成LED安裝區(qū)域1220。所示LED安裝區(qū)域1220為示例性的，并且LED安裝區(qū)域1220的其他變化是可能的。例如，LED安裝區(qū)域1220可被刻印成能保持LED 202的任何形狀或者不刻印。
[0123]焊接材料1210(例如液體焊料、焊膏、焊油以及公知的任何其他焊接材料)或者導電環(huán)氧樹脂通過人工或可編程裝配系統(tǒng)放置在LED安裝區(qū)域1220，如圖12A所示。LED202隨后通過人工或可編程拾取和放置臺放置在焊接材料1210或合適的導電環(huán)氧樹脂的頂部。具有單獨安裝在焊接材料1210頂部的多個LED 202的導電基底1201可被直接送進焊接材料1210被熔化的可編程回流室或者導電環(huán)氧樹脂被固化的固化爐中。因此，如圖12B所示，LED 202被接合至導電基底1201.[0124]如圖13所示，LED 202可通過LED芯片接合安裝在導電基底1301上。導電基底1301被刻印以創(chuàng)建LED安裝區(qū)域1330。圖13所示的LED安裝區(qū)域1330是示例性的，并且包括如圖12A所示的可保持LED的刻印形狀的LED安裝區(qū)域1330的其他變化是可預期的。LED 202 (優(yōu)選LED芯片)通過人工或可編程拾取放置機將其放置在LED安裝區(qū)域1330上。隨后使用線1340線將LED 202接合在導電基底1301上。應當注意，線接合包括球接合、楔接合等等。可選地，LED 202可使用導電膠或者夾子安裝在導電基底301上。
[0125]如上所述，如圖30、31A和31B，LED 202可通過縫編、機織、針織或卷曲而安裝在導電基底4000上。例如，LED 202可通過使用至少一導電線或絲的縫編、機織和/或針織或者通過卷曲而電連接于導電總線元件4061、4062、4063中的至少一個。LED 202也可焊接或熔接在導電基底4000的導電總線元件4061、4062、4063中的至少一個上。通過例子，如圖30所示，PCB 1200(其將具有電連接于此的LED 202)具有至少一個孔眼1320，在此至少一導電線或絲可穿過至少一個孔眼1320并被縫編、機織和/或針織進導電基底4000的導電總線元件中的至少一個，以在LED 202和導電基底4000之間創(chuàng)建電性連接。在如圖31A-31B所描繪的另一實施例中，LED 202電連接至具有卷曲臂1211的PCB 1200，該卷曲臂1211電連接至第一導電總線4061。
[0126]應當注意，上述實施例中的導電基底可被扭曲成“S ”形。隨后，扭曲在相反的方向被反轉另一個預定數(shù)目的旋轉。因此，使導電基底形成“Z”形。隨后此“s-ζ”扭曲的導電基底被封裝體覆蓋。由于具有“S-ζ”扭曲布局，本實施例將具有增強的靈活性，以及覆蓋360°的發(fā)光均勻性。
[0127]在另一實施例中，如圖1lC所示，輸送電流至LED的導電基底(如導電基底1101)將被纏繞成螺旋。螺旋工藝可通過常見的螺旋機來執(zhí)行，其中導電基底被放置在旋轉臺上并且芯9000穿過位于臺中央的孔。LED的間距取決于螺旋裝置的旋轉速度與線速度的比率。芯9000可為任意三維形狀，例如圓柱、直角棱柱、立方體、圓錐體、三角棱柱，并且可由諸如聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚甲基苯烯酸甲酯(PMMA)等的聚合物材料或在一個實施例中諸如硅橡膠的彈性材料制成，但不限于這些材料。芯9000也可為固態(tài)。在一個實施例中，輸送電流至LED的導電基底在固態(tài)塑料芯上被纏繞成螺旋，并且隨后封裝在透明彈性封裝體中。
[0128]封裝體
[0129]封裝體提供防止環(huán)境因素例如水和灰塵以及由于放置在集成LED光導束上的負載損害的保護。封裝體可為柔性或剛性的，并且可為透明、半透明、不透明和/或彩色的。封裝體可由諸如聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚甲基苯烯酸甲酯(PMMA)或其他相似材料的聚合物材料或者在一個實施例中諸如硅橡膠的彈性材料制成，但不限于這些材料。
[0130]關于封裝體的制造技術包括但不限制擠壓、鑄造、模塑成、層壓、注射成型或其組
口 ο
[0131]除了保護特性，封裝體可幫助LED光導束中光的散射和引導。如圖14所示，來自LED 202的滿足全內反射條件的那部分光將被反射在封裝體1403的表面，并且沿著封裝體1403縱向傳輸。封裝體1403中可包括光散射粒子1404以使這部分光如光路徑1406所示那樣改變方向，并且消弱或消除光的熱點。光散射粒子1404具有根據(jù)發(fā)射自LED的光的波長而選擇的尺寸。在典型應用中，光散射粒子1404具有納米尺度的直徑，并且可在擠壓工藝之前或期間被添加至聚合物中。此外，如圖14A所示，導電基底1401也可作為或包括LED光導束內部的光反射器。
[0132]光散射粒子1404也可以是與制備封裝體1403相關的化學副產(chǎn)物。具有允許光在正向散射的粒子尺寸(例如納米尺度的直徑)的任何材料可作為光散射粒子。
[0133]光散射粒子1404的濃度可通過添加或去除而被改變。例如，在擠壓工藝之前或期間，光散射粒子1404可以通過摻雜劑的形式添加到起始材料中。此外，氣泡或任何其他內部空隙可用作光散射粒子1404。封裝體1403中光散射粒子1404的濃度受LED之間的間距、LED的亮度和光的均勻性的影響。光散射粒子1404的較高濃度可增大LED光導束中相鄰LED 202之間的間距。通過在LED的較近間距內使用高濃度的光散射粒子1404和/或使用較亮的LED 202，可提高LED光導束的亮度。通過增加光散射粒子1404的濃度，可改善LED光導束中光的平滑和均勻。[0134]如圖3、5A和5B所示，子裝配體310、510和750實質上位于封裝體的中央。子裝配體310、510和750不限于封裝體內的此位置。子裝配體310、510和750可設置在封裝體內的任意位置。另外，封裝體的橫截面輪廓不限制為圓形或橢圓形，并且可為任何形狀(例如方形、矩形、梯形、星形)。而且，封裝體的橫截面輪廓可最優(yōu)化，以提供窄或寬的視角(F分別參見圖14B(圓頂形輪廓的封裝體222)和圖14C(平頂形輪廓的封裝體223)中的光路徑1450和1460)和/或發(fā)射自LED 202的光的透鏡化。例如，可在原封裝體的外側增加封裝體的另一薄層以進一步控制本發(fā)明的發(fā)光均勻性。
[0135]表面織構化和透鏡化
[0136]為了光學效果,集成LED光導束的表面可被織構化和/或透鏡化。集成LED光導束可被覆蓋(例如具有熒光材料)或包括額外的層以控制LED光導束的光學特性(例如發(fā)光的漫射和一致性)。另外，可在封裝體的外側施加掩模以提供不同的織構或圖案。
[0137]也可通過熱模壓、刻印、印刷和/或切割技術在封裝體的表面創(chuàng)建不同設計的形狀或圖案，以提供特殊功能，例如透鏡化、聚焦和/或散射效應。如圖15A-C所示，本發(fā)明包括影響光線1500校準(圖15A)、聚焦(圖15B)、或散射/漫射(圖15C)的正式或有機的形狀或圖案(例如圓頂、波紋、背脊)。封裝體的表面可在擠壓期間或在擠壓后被織構或刻印以創(chuàng)建額外的透鏡。另外，封裝體93、303和503可由具有不同折射率的多層材料制成以控制漫射的程度。
[0138]整體形成的LED光導束的應用
[0139]本發(fā)明的整體形成的LED光導束發(fā)現(xiàn)具有很多發(fā)光應用。以下是一些例子，比如360°照明的LED光導束、全色LED光導束、具有傳感器或檢測器的LED光導束以及具有單獨控制LED的LED光導束。此外，LED光導束可并行或堆疊排列以創(chuàng)建發(fā)光面板。應當注意，這些僅是一些可能的光導束應用。
[0140]如圖16B所示的形成導電基底的向LED 202輸送電功率的三個銅線161、162、163可被纏繞成螺旋(參見圖lie)。LED通過焊接、超聲焊或電阻焊連接至導體。每個相鄰的LED可朝向相同的角度或朝向不同的角度。例如，一個LED面朝前，下一個LED面朝上，第三個LED面朝后，并且第四個面朝下等等。如此，整體形成的LED光導束可以360°照亮整個環(huán)境。
[0141]圖16B和16C示出了整體形成的LED光導束的實施例。如圖所示，這里有兩個被記做導電總線元件161和163的連續(xù)導體。零歐姆跳線或電阻器10連接導體段162至導電總線元件161和163以向LED元件202提供功率。如圖16B所示，導電總線元件161和163安裝在支撐襯底90上。在優(yōu)選實施例中，導電總線元件161和163以及支撐襯底90是柔性的。在其他實施例中，具有柔性支撐襯底的LED光導束被纏繞成包圍芯9000的螺旋(例如參見圖11C)，并且隨后被封裝在封裝體中。
[0142]圖30示出了具有導電基底4000的整體形成的LED光導束的另一實施例。如圖所示，導電基底4000包括含有多個線和/或絲的支撐襯底4100，其中多個線包括至少一個線或絲作為緯線元件(例如緯線元件4510)以及至少兩個線和/或絲作為經(jīng)線元件(例如經(jīng)線元件4511和4512)。在此示例性實施例中，具有導電總線元件4061、4062和4063，其中每個導電總線元件可由多個線和/或絲形成。導電基底4000具有支撐經(jīng)線4513和4514。導電基底4000具有一個或多個導電總線元件和/或一個或更多支撐經(jīng)線。PCB 1200(具有電連接于此的LED 202)具有至少一個孔眼1320，其中至少一導電線或絲可穿過至少一個孔眼1320并被縫編、機織和/或針織進導電基底4000的總線元件中的至少一個，以在LED202和導電基底4000之間創(chuàng)建電性連接。在此，PCB 1200被縫編至第二總線元件4062，并且因此在LED 202和導電基底4000之間創(chuàng)建電性連接。
[0143]圖31A和31B示出了 LED光導束的另一實施例。在此示例性實施例中，LED 202電連接至PCB 1200，其中PCB 1200具有卷曲臂1211，并且卷曲臂1211電連接至導電總線元件 4061。
[0144]整體形成的LED光導束不限于單色。對于全色應用，單色LED可被多個LED或者由如圖20所示的由紅、藍、綠和白這四種不同顏色的四個子LED組成的LED組替換。每個LED組(一個像素)的亮度可通過調整施加于每個子LED的電壓來控制。每個LED的亮度通過諸如圖20所示的電路來控制。
[0145]圖20中，L1、L2和L3是向每個像素中四個LED提供電功率的三個信號線。每個子LED的顏色強度通過μ控制器6000利用圖21給出的時序圖來控制。
[0146]如圖21所示，由于在第一段時間線電壓L2高于線電壓LI，紅色LED(R)打開，相反，在同一時間間隔，所有的其他LED反向偏壓并因此關閉。類似地，在第二時間間隔，L2高于L3，因此打開了綠色LED(G)并關閉了所有其他LED。在隨后的時間段中，其他LED的打開或關閉遵循相同的推理。
[0147]除四種基本顏色之外的新顏色如冷白和橙色可通過在部分單元切換時間內混合適當?shù)幕玫?。這可以通過設計內置于電路中的微處理器而實現(xiàn)。圖22A和22B分別示出了冷白和橙色的色彩時序圖。應當注意，可通過信號L1、L2和L3的變化表現(xiàn)整個色
-1'TfeP曰。
[0148]在本發(fā)明的一個實施例中，整體形成的LED光導束包括多個像素(LED模塊)，其中每個像素具有一個或多個LED，并且每個像素可使用集成所述一個或多個LED的微處理器電路單獨控制。每個像素是包括微控制器以及至少一個或多個LED (例如單個R、G、B或WLED，三個LED (RGB)或四個LED (RGBW))的LED模塊。圖27描繪了示例性的多個像素(LED模塊2100)，每個像素具有四個LED (RGBff)。每個LED模塊2100被分配唯一的地址。當該地址被觸發(fā)后，該LED模塊發(fā)光。LED模塊使用基于鏈環(huán)或星形總線配置的信號線串聯(lián)連接起來?？蛇x地，LED模塊2100平行設置。
[0149]有兩種方式為該整體形成的LED光導束中的每個LED模塊分配地址。第一種途徑是靜態(tài)編址，其中每個像素在制造期間被預分配固定的地址，并且不能監(jiān)測任何變化，特別是關于像素失效或LED光導束的長度改變。第二種途徑是動態(tài)編址，其中每個像素被動態(tài)地分配與其自身唯一地址相關的地址，并且每個像素的特征在于其自身的“地址”周期性地與觸發(fā)信號相關?？蛇x地，當通電時地址被動態(tài)地分配。由于動態(tài)編址允許LED模塊基于LED模塊處接收的信號可重新配置它們的地址，因而使用這種可動態(tài)編址LED模塊的整體形成的LED光導束可實現(xiàn)安裝、維護、失效檢測及維修的靈活性。
[0150]在一實施例中，整體形成的LED光導束包括像素(LED模塊)，其中像素的地址通過像素自身動態(tài)地分配的，而不用如靜態(tài)編址那樣在制造期間預置。如圖26和27所示，每個LED模塊2000優(yōu)選包括LED 2004 (R、G、B或W LED或其組合)、微控制器2002、數(shù)據(jù)端口(DATA)、兩個I/O端口(其中一個配置為輸出端口(SO)而另一個配置為輸入端口(SI))、一個電源端口(VCC)、以及一個接地端口(GND)。圖26示出了單個LED模塊2000的原理圖和布線。
[0151]每個LED模塊2000中微控制器2002的功能是:(a)從其自身的數(shù)據(jù)端口接收數(shù)據(jù)并且接收命令和圖形信號；(b)處理動態(tài)編址系統(tǒng)；以及(c)驅動它們自身的LED模塊中的LED，每個LED模塊形成一像素。
[0152]LED模塊2000優(yōu)選以下面方式連接:
[0153].VCC端口和GND端口均分別連接至電源總線和接地總線；
[0154]-DATA端口連接至公共總線。這種公共總線可從LED模塊傳輸控制信號或者傳輸控制信號至LED模塊?？刂菩盘柪缈梢允菑腖ED模塊向遠程顯示存儲器2006請求數(shù)據(jù)(例如顯示數(shù)據(jù)(例如當前顯示信息))的請求，或者是從遠程顯示存儲器2006向特定的LED模塊發(fā)送當前顯示信息的數(shù)據(jù)；
[0155].I/O端口 SO是輸出端口并接地，而I/O端口 SI是輸入端口并連接至VCC。如圖27中的原理圖所示，相鄰LED模塊的輸入和輸出端口互連。整體形成的LED光導束中最后的LED模塊的輸入端口(SI)只有至其輸出端口(SO)的連接，而其輸入端口(SI)斷路，當LED光導束供電時，指定此特定的LED模塊作為動態(tài)編址的起始LED模塊。在所示實施例中，最后的LED模塊被分配在N0.0的位置。
[0156]也就是說，LED模塊的微控制器檢測其輸入端口的狀態(tài)，并且如果該端口處于未連接狀態(tài)，那么認為其所屬的像素應當被分配O的位置。然后，被分配N0.0位置的LED模塊的微控制器通過向作為N0.0像素的相鄰LED模塊傳送其地址并從而分配其相鄰地址為N0.1而開始動態(tài)編址。具有如此分配的地址的像素隨后與后面的相鄰LED模塊通信，以如圖27所示鏈環(huán)遞推的方式分配地址。以此方式，當通電時每個由微控制器控制的單獨像素分配它們自身的地址，并且如果一個像素失效或者LED光導束斷開，可重新分配自身的地址。應當注意，由微控制器識別的端口狀態(tài)不限于斷路狀態(tài)，也可以是由微控制器識別為表示未連接的任何預定狀態(tài)。
[0157]在優(yōu)選實施例中，所有的LED模塊2000共享單個數(shù)據(jù)線，并且每個LED模塊向遠程顯示存儲器2006發(fā)出關于數(shù)據(jù)(例如顯示數(shù)據(jù)(例如當前顯示信息))的請求，其中該數(shù)據(jù)被顯示控制器2008改變和刷新。顯示控制器2008典型地可被編程以更新顯示存儲器2006中的顯示數(shù)據(jù)，并且每個像素(LED模塊)從顯示存儲器2006中獲取各自的數(shù)據(jù)。顯示控制器2008的功能是改變和刷新顯示存儲器。顯示存儲器2006和顯示控制器2008優(yōu)選通過使用本領域技術人員公知的地址總線2010和數(shù)據(jù)總線2012彼此通信。
[0158]包含LED模塊的整體形成的LED光導束可被切割成所期望的任意長度，即使當通電并且運行時。如果整體形成的LED光導束或者在通電時被切割，或者在斷電時被切割并隨后通電，該切割將形成斷路并且切割之前的LED模塊的SI端口變成未連接。由于切割之前的LED模塊的微控制器現(xiàn)在將識別其SI端口為斷路，那么將分配自身的地址為N0.0，并且通過前述的過程變成新的起始LED模塊以動態(tài)編址。所有前面的LED模塊獲得與新的起始LED模塊對應的新地址。
[0159]圖17A-17C描繪了使用串聯(lián)和并聯(lián)連接的LED光導束的實施例。該實施例允許LED旋轉90° (橫向設置而不是縱向)并以更近的間距安裝。
[0160]如圖18至19B以及24所示，整體形成的LED光導束可具有多個導體(例如導電總線元件和導體段)，其通過零歐姆跳線或電阻器、LED、傳感器、檢測器和/或微處理器耦合，并且安裝在支撐襯底上。LED光導束的功能性隨著每個額外的導體而增加。例如，監(jiān)測環(huán)境條件(例如濕度、溫度和亮度)的傳感器或檢測器可集成在LED光導束中，并以可影響LED光導束的發(fā)光特性的方式進行連接。圖18示出了具有傳感器或檢測器的整體形成的LED光導束的實施例。如圖所示，具有四個連續(xù)的導體，對應導電總線元件30、32、33和34。零歐姆跳線或電阻器10將導電段31耦合至導電總線元件30和32。導電總線元件32作為公共接地。當導電總線元件34向傳感器/檢測器100提供功率時，導電總線元件30向LED 202提供功率。導電總線元件33可指引信號從傳感器/檢測器100至向LED 202提供電力的電源。因此，允許傳感器臉測器100影響LED 202的發(fā)光特性(例如亮度、色彩、圖案、開/關)。
[0161]圖19A和19B示出了整體形成的全色LED光導束，其具有對應于向LED202提供電力的導電總線元件L1、L2和L3的三個連續(xù)導體以及將LED 202連接至導電總線元件L1、L2和/或L3的導體段SI和S2。圖19B中，LED 202為板上表面貼裝LED。
[0162]在另一實施例中，每個像素(LED模塊)可單獨控制。圖24示出了使用七個導體和LED模塊2120的單獨可控LED光導束的布局。在此，當導電總線元件81作為電壓入口時，導電總線元件80作為功率接地。每個LED模塊2120包括微處理器、至少一個LED、功率輸入和輸出連接、控制信號輸入和輸出連接以及數(shù)據(jù)輸入和輸出連接。在圖24中，LED模塊2120包括VCC引腳、VDD引腳、啟動引腳、時鐘弓丨腳和數(shù)據(jù)引腳。每個LED模塊的控制信號和數(shù)據(jù)輸入連接耦合至相鄰LED模塊控制信號和數(shù)據(jù)輸入連接?？墒褂霉怦詈掀饕允姑總€LED模塊之間的控制信號線隔離。LED模塊2120可串聯(lián)連接(例如，如圖24所示)或并聯(lián)連接(例如，每個LED模塊2120的功率輸入連接耦合至第一導電總線元件81，并且每個LED模塊2120的功率輸出連接耦合至第二導電總線80)。
[0163]多個整體形成的LED光導束(例如LED光導束12、13、14)可并行排列以形成如圖25A-25C所示的發(fā)光面板3000。每個LED光導束可包含聯(lián)鎖對準系統(tǒng)，其包括對準鍵60、62以及對準鍵孔61，這兩者可在LED光導束的封裝體中預先形成，其中對準鍵60、62以及對準鍵孔61設置在LED光導束的相反側面。對準鍵60、62以及對準鍵孔61、63可沿著LED光導束的長度縱向地連續(xù)延伸或間歇延伸。對準鍵孔61、63可以是槽口、凹槽、凹陷、縫隙或開口的形式，而對準鍵60、62可以是允許摩擦安裝(優(yōu)選滑動安裝)至對準鍵孔61、63的形式(包括但不限于軌道或栓)。對準鍵60、62的寬度可近似等于或稍大于對準鍵孔61、63的寬度，以使對準鍵60、62可以摩擦安裝于此，如圖25B和25C所示。作為例子，對準鍵孔61、63可以是適合與軌道形對準鍵60、62進行摩擦安裝的凹槽，凹槽形對準鍵孔61、63和軌道形對準鍵60、62兩者沿著LED光導束的長度縱向地連續(xù)延伸。
[0164]盡管這里已經(jīng)圖示和說明了具體的實施例，但本領域的技術人員應當意識到，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，各種更改和/或等效實現(xiàn)可被替換。本申請意在覆蓋此處討論的具體實施例的任何改變和變化。因此，旨在于本發(fā)明不僅僅為權利要求及其等同物所限制。
【權利要求】
1.一種整體形成的LED光導束，包括: (a)導電基底，包括: 支撐襯底，其中該支撐襯底包括第一多個線、絲或其組合，其中該多個線、絲或其組合包括至少一個緯線元件以及至少兩個經(jīng)線元件，該至少一個緯線元件配置在第一方向，每個經(jīng)線元件配置在第二方向，以使該至少一個緯線元件與該至少兩個經(jīng)線元件的每一個之間形成多個交叉點； 由第二多個線、絲或其組合形成的適于從電源分配功率的第一總線元件； 由第三多個線、絲或其組合形成的適于從電源分配功率的第二總線元件； 由第四多個線、絲或其組合形成的適于分配控制信號的第三總線元件； 其中該第一總線元件、第二總線元件和第三總線元件被機織、縫編或針織進該支撐襯底中；以及 (b)多個發(fā)光二極管LED模塊，所述多個LED模塊的每一個包括微控制器和至少一個LED，每個LED模塊具有分別電耦合至該第一總線元件、第二總線元件和第三總線元件的第一電觸點、第二電觸點和第三電觸點，以從該第一總線元件和第二總線元件獲取功率并從該第三總線元件接收控制信號。
2.如權利要求1的整體形成的LED光導束，進一步包括完全封裝該導電基底以及多個LED模塊的封裝體，該多個LED模塊包括各自的微控制器。
3.如權利要求2的整體形成的LED光導束，該封裝體進一步包括光散射粒子。
4.如權利要求1的整體形成的LED光導束，進一步包括至少一個支撐經(jīng)線，該支撐經(jīng)線包括配置在第二方向的第五多個線、絲或其組合。
5.如權利要求1的整體形成的LED光導束，其中該多個LED模塊的每一個與至少一個總線元件之間的連接選自由縫編、機織、針織、卷曲、焊接、熔接或其組合組成的組。
6.如權利要求1的整體形成的LED光導束，其中該第二、第三和第四多個線、絲或其組合均由多個導電線和/或絲制成。
7.如權利要求4的整體形成的LED光導束，其中該第五多個線、絲或其組合由多個非導電線和/或絲制成。
8.如權利要求6的整體形成的LED光導束，其中該導電線和/或絲選自由鎳線、鋼線、鐵線、鈦線、紅銅線、黃銅線、鋁線、錫線、銀線、鎳絲、鋼絲、鐵絲、鈦絲、紅銅絲、黃銅絲、鋁絲、錫絲、銀絲等或其組合組成的組。
9.如權利要求7的整體形成的LED光導束，其中該非導電線和/或絲選自由凱夫拉纖維線、尼龍線、棉線、人造纖維線、聚酯線、層壓絲、扁平絲、絲綢絲、玻璃纖維、聚四氟乙烯PTFE、凱夫拉纖維絲、尼龍絲、棉絲、人造纖維絲、聚酯絲、固態(tài)聚合材料等或其組合組成的組。
10.如權利要求1的整體形成的LED光導束，其中該多個LED模塊的每一個進一步包括多個LED，其中該多個LED選自由紅、藍、綠和白LED組成的組。
11.如權利要求1的整體形成的LED光導束，其中該多個LED模塊的每一個進一步包括用于輸出所接收的控制信號的第四觸點。
12.如權利要求1的整體形成的LED光導束，其中每個LED模塊具有用于控制該LED模塊的唯一地址。
13.如權利要求12的整體形成的LED光導束，其中該唯一地址是靜態(tài)的。
14.如權利要求12的整體形成的LED光導束，其中該唯一地址是動態(tài)的。
15.一種整體形成的LED光導束，包括: (a)導電基底，包括: 支撐襯底，其中該支撐襯底包括第一多個線、絲或其組合，其中該多個線、絲或其組合包括至少一個緯線元件以及至少兩個經(jīng)線元件，該至少一個緯線元件配置在第一方向，每個經(jīng)線元件配置在第二方向，以使該至少一個緯線元件與該至少兩個經(jīng)線元件的每一個之間形成多個交叉點； 第一導電總線元件、第二導電總線元件、第三導電總線元件和第四導電總線元件，每個導電總線元件分別由第二、第三、第四和第五多個線、絲或其組合形成，其中該第一導電總線元件、第二導電總線元件、第三導電總線元件和第四導電總線元件被機織、縫編或針織進該支撐襯底中；以及 配置在該第一導電總線元件和第二導電總線元件之間的至少一個導體段，該至少一個導體段包括至少一個LED和第六多個線、絲或其組合，其中該至少一個導體段被機織、縫編或針織進該支撐襯底中；以及 (b)電耦合至該第三導電總線元件和第四導電總線元件的至少一個傳感器，該第三導電總線元件適于從該至少一個傳感器傳輸信號，并且該第四導電總線適于向該至少一個傳感器提供功率。
16.如權利要求15的整體形成的LED光導束，其中該第二導電總線元件接地并且該至少一個傳感器額外地電耦合至該第二導電總線元件。
17.如權利要求15的整體形成的LED光導束，進一步包括完全封裝該導電基底以及電耦合至該第三導電總線元件和第四導電總線元件的至少一個傳感器的封裝體。
18.如權利要求17的整體形成的LED光導束，其中該封裝體進一步包括光散射粒子。
19.如權利要求11的整體形成的LED光導束，其中至少一個LED與該第六多個線之間的連接選自由縫編、機織、針織、卷曲、焊接、熔接或其組合組成的組。
20.如權利要求2或17的整體形成的LED光導束，其中該封裝體的外部輪廓包括設置在該整體形成的LED光導束的相反側面的對準鍵和對準鍵孔。
21.—種包括多個權利要求20中的整體形成的LED光導束的發(fā)光面板。
【文檔編號】F21V23/06GK103591492SQ201210315967
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權日:2012年8月13日
【發(fā)明者】李炳權 申請人:惠州元暉光電股份有限公司