СВЕТОДИОДНАЯ ПОЛОСА
LED STRIP

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к применению светодиодов и к их инкапсуляции (от англ. encapsulation, заключение/помещение в корпус/капсулу), в частности к формированию светодиодной полосы.
Предшествующий уровень техники
Светодиодная полоса - это небольшое и тонкое изделие с минимальной шириной 2 мм, толщиной 1-2 мм и минимальным интервалом освещения 3 мм. Ее гибкость настолько хороша, что она может быть изогнута в трехмерном пространстве любым образом, а также ее можно отрезать любой длины. Полосу можно подключать свободным образом без каких-либо последствий для ее работоспособности. Полосу можно удобным образом вставлять в необходимые места, например, как клейкую записку.
В китайском патенте CN 201688230 U описана светодиодная полоса в виде обруча или браслета, которая содержит основную ведущую гибкую монтажную плату, светодиодную монтажную плату и светодиодные лампы, в которых светодиодные платы представляют собой гибкую полоску, интегрированную по краю главной печатной платы. Круговой изгиб по краю главной печатной платы может быть реализован при помощи ее гибкости, а эффект от этого изгиба может быть использован при изменении направления освещения светодиодной лампы. Эффект от этого изгиба показан при изменении формы полосы светодиодной лампы, но трудность состоит в легкости влияния угла поворота, особенно под углом 0°-90°, так как существуют ограничения в изменении формы полосы светодиодной лампы. Кроме того, соединяя в себе светодиодные и электронные устройства, лампа не может быть согнута под любым углом или быть отрезана в случайном месте.
В патентном документе US 2010/0164409 описан интегрально сформированный кабель со светодиодами, в котором проводящее основание перфорировано и проштамповано с образованием площадки для установки светодиода.
Сущность изобретения
Главной целью данного изобретения является улучшение существующих способов и конструкций для инкапсуляции светодиодов, а также обеспечение более практичной, широко применимой и надежной конструкции светодиодной полосы и способа инкапсуляции светодиодов. Светодиодная полоса по настоящему изобретению может быть произвольно изогнута в трехмерном пространстве и разрезана на любую длину, что очень удобно для установки и соединения. Ее можно устанавливать в местах с ограниченным пространством, ее можно изгибать, формируя буквы или иные паттерны, а также ее можно использовать на открытом воздухе.
Для достижения вышеуказанных целей была разработана светодиодная полоса, которая содержит по меньшей мере один светодиодный чип, по меньшей мере один встроенный резистор, по меньшей мере один магнит, инкапсуляционную скобу полосы и источник питания, причем светодиодная полоса имеет продолговатую форму, при этом установочная скоба (k) для встроенного резистора и светодиодного чипа расположена между металлическими полосами соединительной скобы (b) и (с), причем верхняя металлическая полос (а) соединена с металлической полосой (b), а нижняя металлическая полоса (с) соединена с металлической полосой (d); причем все или часть соединительных скоб выполнены из магнитного металлического материала, а металлические полосы (b) и (с) загнуты вовнутрь и расположены под углом в 90° относительно указанной установочной скобы (k); при этом с правой и левой стороны от установочной скобы (k) для встроенного резистора и светодиодного чипа раздельно расположены линии углубления (е) и (f), а прямоугольные металлические блоки (g) и (h) раздельно установлены снаружи линий углубления (е) и (f), при этом прямоугольные
металлические блоки (g) и (h) загнуты вовнутрь и расположены под углом в 90° относительно указанной установочной скобы (k) вдоль линий углубления таким образом, чтобы сформировать чашу для инкапсуляции светодиода, причем встроенный резистор расположен на скобе в указанной чаше для инкапсуляции светодиода и с помощью металлической проволоки последовательно соединен со светодиодным чипом, при этом указанная чаша для инкапсуляции светодиода герметизирована отвержденной эпоксидной смолой, а указанные прямоугольные металлические блоки (g) и (h) снабжены разрывами, причем магнит прикреплен к одному концу провода, другой конец которого прикреплен к источнику питания таким образом, что магнит, удерживаемый на скобе с помощью магнитного притяжения, обеспечивает подведение электричества.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения металлические полосы соединительной скобы соединены со светодиодной лампой, образованной встроенным резистором и светодиодным чипом, путем сварки, механического байонетного соединения или проводящего смоляного клея.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения прямоугольная форма светодиодной полосы заменена на форму квадрата, круга, Н-образную, L-образную, Т-образную, Y-образную, овальную или другую геометрическую форму.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения минимальная ширина светодиодной полосы составляет 2 мм, минимальный интервал освещения 3 мм, ток одного светодиода от 20 мА до 1А и напряжение 3-24 В.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения указанная скоба, светодиодный чип и встроенный резистор соединены последовательно, а все светодиоды соединены параллельно со светодиодными лампами, сформированными последовательным подключением встроенных резисторов.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения магнит можно перемещать по скобе с образованием множеств точек доступа питания.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения светодиодная полоса покрыта прозрачной резиной и пластмассой.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения в светодиодной полосе находится один или более встроенных резисторов, и есть один или более светодиодных чипов.
Прозрачный клеящий состав находится на передней, задней или по обеим сторонам светодиодной полосы. Настоящее изобретение включает в себя следующий способ производства светодиодной полосы:
a) Проектирование структуры и формы скобы полосы, расположение линий углубления, придание необходимой структуры и формы установочной скобе (k) для встроенного резистора и светодиодного чипа, причем все или часть соединительных скоб по обе стороны от скобы полосы выполнены из магнитного металлического материала;
b) Выгибание металлических полос (b) и (с) на 90°;
c) Выгибание прямоугольных металлических блоков с обеих сторон установочной скобы (к) для встроенного резистора и светодиодного чипа на 90° вдоль линии углубления таким образом, чтобы сформировать чашу для инкапсуляции светодиода;
d) Подключение одного контакта встроенного резистора к одной стороне скобы в сформированной чаше, подключение другого контакта к светодиодному чипу последовательно с металлическим проводом и подключение другого контакта чипа к другой стороне скобы при герметизации указанной чаши эпоксидной смолой;
e) После отверждения эпоксидной смолы, выполнение разрывов в прямоугольных металлических блоках (g) и (h);
f) Источник питания на светодиодной полосе, в частности на металлических полосах соединительной скобы (а), (b), (с) и (d), может быть выведен из множества точек. Таким образом обеспечивается удобный и надежный доступ к источнику питания, который решает проблему падения напряжения, вызванную небольшой площадью сечения соединения скобы, низким напряжением постоянного тока или ограничением силы тока. В то же время решается проблема отсутствия освещения на большом сегменте полосы вследствие обрыва линии или повреждения одного из элементов;
g) После завершения инкапсуляции или после соединения металлических полос магнитной соединительной скобы (а), (b), (с) и (d) со светодиодными лампами, образованными встроенным резистором и светодиодным чипом, по средством сварки, механического байонетного соединения или нанесения смоляной склейки, светодиодную полосу покрывают прозрачной резиной или пластмассой;
h) На стороны светодиодной полосы необходимо поместить прозрачный клейкий стикер.
Настоящее изобретение представляет собой инновационный экологически чистый продукт. Он может быть использован в качестве нового решения для освещения рекламы, а также может быть способом улучшения или замены светодиодной полосы, светодиодного модуля, неоновой лампы и так далее. Это простой и удобный в использовании прибор, который поможет вам в экономии времени и сил, при этом обладает хорошим эффектом для рекламы, а также имеет широкие возможности по применению в других областях. Его можно приклеить на стеклянную дверь и окно или использовать при распылении краски, использовать в качестве светящихся слов, узоров и логотипов в магазинах и при оформлении сцены. Он также может быть использован в качестве световых индикаторов в общественных местах, таких как отели и торговые центры. Еще одно применение - в качестве задней подсветки специальных ламповых боксов (например, тонкие ламповые боксы с толщиной 2-3 см и катающиеся ламповые устройства), хрустальной люстры, различных художественных ламп. Кроме того, он может быть использован для освещения монтажных конструкций и специальных объектов. Продукт обладает хорошей изоляцией, поэтому он может быть использован как в помещении, так и на открытом воздухе. Обладая хорошей эластичностью, он может быть изогнут для формирования различные слов, узоров или логотипов рекламы, а также может быть использован в качестве источника света в окне.
Краткое описание чертежей
Рис. 1 - расширенный вид скобы данного изобретения;
Рис. 2 - схематичный вид чаши для инкапсуляции светодиода по настоящему изобретению;
Рис. 3 - схематичный вид прямоугольных металлических блоков g и h, снабженных разрывами на обеих сторонах, после отверждения эпоксидной смолы;
Рис. 4 - схематичный вид магнитов, соединенных с одним концом провода;
Рис. 5 - схематичный вид магнита с приваренным к нему проводом, который находится на соединительной скобе для встроенного резистора и светодиодного чипа.
На рисунках: металлические полосы (а), (b), (с) и (d); линии углубления (е) и (f); прямоугольные металлические блоки (g) и (h); (i) - магнит, (j) - провод.
Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления
Ниже вы найдете подробное описание изобретения со ссылками на рисунки. Способ изготовления очень прост и понятен специалистам в данной области техники.
Светодиодной полосе придают новую форму инкапсуляции, а именно соединяют скобы для формирования однонаправленной непрерывной полосы инкапсуляции. Таким образом, формируется новая форма светодиода, а именно форма в виде непрерывной полосы (в настоящее время существует только два
типа инкапсуляции: одинарный светодиод и сборка светодиодов). Для того чтобы осуществить процесс инкапсуляции, необходимо адаптировать новую конструкцию скобы и технологию инкапсуляции:
1. Расширение каркасной структуры (как показано на Рис. 1): светодиодная полоса имеет вытянутую форму, установочная скоба (k) для встроенного резистора и светодиодного чипа располагается между металлическими полосами соединительной скобы (а) и (b) и металлическими полосами (с) и (d). Верхняя металлическая полоса (а) соединена с металлической полосой (b), а нижняя металлическая полоса (с) соединена с металлической полосой (d). Все или часть соединительных скоб изготовлены из магнитного материала. При этом с правой и левой стороны от установочной скобы (k) для встроенного резистора и светодиодного чипа раздельно расположены линии углубления (е) и (f), а прямоугольные металлические блоки (g) и (h) раздельно установлены снаружи линий углубления (е) и (f). Сопротивление резистора, тип и размер светодиодного чипа, а также форма и структура установочной скобы (k) определяются отдельно в соответствии с различными требованиями. Рис. 1 представляет собой лишь наглядную схему.
2. Как показано на Рис. 2, металлические полосы (b) и (с) загнуты вовнутрь под углом в 90° и прямоугольные металлические блоки (g) и (h) загнуты вовнутрь и расположены под углом в 90° относительно указанной установочной скобы (k) вдоль линий углубления таким образом, чтобы сформировать чашу для инкапсуляции светодиода.
3. Как показано на Рис. 3, скоба предусмотрена в "чаше" инкапсуляции с подключенным к ней встроенным резистором (сопротивление определяется в соответствии с различными типами светодиодов). Встроенный резистор с помощью металлического провода последовательно соединен со светодиодным чипом. Чип подключен к другой скобе и чаша герметизирована эпоксидной смолой, причем небольшой кусочек застывшей эпоксидной смолы удаляется.
4. После завершения инкапсуляции или подключения магнитных соединительных скоб со светодиодными лампами, сформированными с помощью встроенного резистора и светодиодного чипа, посредством сварки, механического байонетного соединения или с помощью смоляной склейки светодиодная полоса заключается в оболочку из прозрачной резины и пластиковой трубы.
5. Необходимо наличие прозрачного клейкого стикера на необходимых сторонах полосы (для полос, которые должны крепиться на стекло, стикер необходимо прикрепить с передней стороны, чтобы свет мог проходить через стекло, а для полос, которые крепятся непосредственно на место, стикер нужно прикрепить сзади, чтобы полосу можно было приклеить и она могла испускать свет). Стикер вместе с инкапсулированным светодиодом герметизируют силикагелем или покрываюся резиной и пластмассовой трубой.
6. При практическом использовании магнит с приваренным к нему проводом примагничивается к соединительной скобе для подвода энергии из множества точек, тем самым решая проблему падения напряжения, вызванную небольшой площадью сечения соединения скобы, низким напряжением постоянного тока или ограничением силы тока. В то же время решается проблема отсутствия освещения на большом сегменте полосы в следствии обрыва линии или повреждения одного из элементов.
В результате формируется новый тип инкапсуляции (однонаправленная непрерывная инкапсуляция в полосе) и новая форма для светодиодов (обеспечиваются следующие светодиоды: непрерывные полосообразные, свободно гнущиеся, мелкие и тонкие, разрезаемые в любом месте, с примагничиванием кабеля питания), применимые в новых областях и для изготовления новых продуктов.
Пример 1:
Светодиодная полоса используется для светящихся индикаторов и знаков на прозрачном стекле в общественных местах, таких как гостиницы и торговые центры, слова или формы индикатора и знаки светятся, в то время как другие части остаются прозрачными, что создает эффект светящихся в воздухе фигур.
Это очень красивое зрелище. Также полоса может применяться в качестве знака предупреждения на окнах и стеклянных дверях гостиниц, торговых центров, торговых залов или магазинов. Если раньше предупреждающие знаки были выполнены на клеящейся основе, то данное изобретение призвано изменить это. Если применять данное изобретение для логотипов или других видов рекламы, то визуальное воздействие будет намного сильнее.
Для этой цели изделие должно быть видно издалека, поэтому линии должны быть тонкими, а источник энергии не должен быть большим, но ярким, с нормальным интервалом освещения. Поэтому разноцветные светодиоды обладают шириной 3 мм, с интервалом освещения 6 мм, силой тока 20 мА и мощностью 0,06 Вт.
Каркасная структура, как показано на Рис. 2, имеет общее напряжение в 5 В, а сопротивление встроенного резистора составляет 150 Ом. Встроенный резистор последовательно соединен со светодиодным чипом, после чего осуществляется инкапсуляция эпоксидной смолой, и после этого обе стороны разрезаются. Затем используют прозрачную резину и пластмассовые трубки для покрытия продукта с прикреплением клейкого стикера на переднюю часть (наносится на стекло для лучшего распространения света).
Сила тока, необходимая светодиоду, составляет всего 20 мА, а длина, как правило, не слишком большая. Достаточно присоединить один магнит с прикрепленным к нему проводом к двум концам по отдельности с положительными полюсами в одном направлении, при этом провод подключен к 5 В источнику питания постоянного тока.
Если клейкий стикер прикрепить на тыльной стороне устройства, то оно может быть использовано вместе с окраской распылением. Например, можно приклеить устройство на картину для использования на конференциях и выставках для обозначения отдельных светящихся слов или узоров. Устройство можно использовать на вывесках, выполненных с помощью окраски распылением. Этот способ является более дешевым, энергосберегающим и экологически чистым.