CN1914457A - 光显示结构 - Google Patents

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Abstract

提供简单且包括很少零件的光显示结构，使得它们能经济地用不同的聚合物制造且快速地组装。它们特别地适合于携带发光元件(22)且有助于实现不同的形式，例如伸长的显示结构和片状显示结构。它们基于多个在第一和第二导体(24、25)之间连接的发光元件(例如，发光二极管)外加其他便于为发光元件加电的结构(例如，间隔器(26)、线束(142)、突出部(166))。

Description

光显示结构
技术领域
本发明一般地涉及光显示件。
背景技术
已提供了多种适应于发光二极管的有利的特征(例如，低电压、低发热、低维护、色彩多样性和长寿命)的光显示结构。然而这些结构一般地是复杂的且生产昂贵。
发明内容
本发明的简单、便宜的光显示结构形成有多种便于为多个在第一和第二导体之间连接的发光元件加电的结构。
本发明的新特征在后附的权利要求书中特别阐明。当结合附图阅读时，本发明将从如下的描述中最好地被理解。
附图说明
图1A和图1B为本发明的光显示结构实施例的顶视图和侧视图，且图1C为图1B中曲线1C内的结构的另一个实施例的放大视图；
图2为图1A和图1B中光显示结构的放大的等轴视图，它图示了另外的光显示结构；
图3A-图3D为沿图1B中平面3-3的视图，它们图示了另外的光显示结构；
图4为图3C中的光显示结构的等轴视图，该图强调了它的柔性的、伸长的形式；
图5A和图5B为另外的光显示结构的视图，它们可以承载在图4的结构上；
图6A-图6C为本发明的另一个光显示结构实施例的放大的平面视图；
图7A和图7B为沿图6B中平面7-7的放大视图，它图示了另外的光显示结构；
图8为类似于图6B的放大视图，它图示了另外的光显示结构；
图9为沿图8中平面9-9的放大视图，它图示了另外的光显示结构；
图10A为本发明的另一个光显示结构的实施例的顶视图；
图10B为沿图10A中平面10B-10B的视图；
图10C为本发明的另一个光显示结构的实施例的顶视图；和
图10D为沿图10C中平面10D-10D的视图。
具体实施方式
图1-10D图示了光显示结构的实施例，该光显示结构可以经济地制造且快速地组装，以为多种光显示件内的多个发光元件加电。特别地，图1A和1B图示了用于为至少一个发光元件22加电的显示结构的实施例20。该结构包括第一和第二伸长导体24和25和至少一个间隔器26，间隔器26定位在第一和第二导体之间。
如通过间隔器26A所指示，间隔器每个限定了缝隙28，以当发光元件接触第一和第二导体24和25时接收发光元件。间隔器26A图示了缝隙28而间隔器26B图示了发光元件22在缝隙内的接收。每个间隔器26还限定了至少一个光转向器30，它定位为将光从它相应的发光元件22转向开。
特别地，光转向器可以构造为多种形式(例如反射壁或折射壁)的任何一种，它将引导光的至少一部分离开间隔器。为简单起见，随后光转向器将被称为壁，壁在一个实施例中可以是平的。在另一个实施例中，壁优选地具有凹面形状，如图1A中所示。在另一个实施例中，壁可以具有大体上抛物线的形状以增加光的转向。
在图1A和图1B的结构实施例中，每个间隔器26限定了第一和第二壁32和33，它们以增加的距离从它们的缝隙28的一侧发散，还限定了第三和第四壁34和35，它们以增加的距离从它们的缝隙28的另一侧发散。在一个实施例中，间隔器可以包括限定了缝隙28的基部38和从基部向上延伸的壁。
如在图1B中所示，显示结构可以包括聚合物(例如，热塑性或热固性聚合物)绝缘体40，它封闭了第二导体25。在此情况下绝缘体优选地限定了定位为便于发光元件和第二导体25之间接触的开口41。间隔器22定位为局部地间隔开第一和第二导体，而绝缘体40保证两个导体之间不在别处接触。
虽然本发明的光显示结构可以携带多种发光元件，但图1A和图1B的结构20特别地适合于携带接收在缝隙28中的发光二极管(LED)，使发光二极管的阴极与第二导体25接触而发光二极管的阳极与第一导体24接触。
在光显示结构20的运行中，电压施加到第一和第二导体24、25之间，这为LED加电且导致从LED的发光结44发光。如图1A所示，从结辐射光使得一些光线46直接从间隔器26B发出而另一些光线48通过壁32-34被转向而也从间隔器26B辐射出。
如图1C所示，另一个显示结构可以在第二导体25上施加绝缘体50(例如，通过印刷、转移印刷或通过丝网印刷)。绝缘体布置为(例如，通过掩模或通过烧蚀)限定间隙或缝隙52，其中接收有LED，即，绝缘体50构造为允许LED连接到第二导体。
图2的放大的等轴视图60补充了图1A和图1B。它示出了便于制造间隔器(在图1A和图1B中的26)的带62。带可以容易地以聚合物模制且具有限定了缝隙28的基部38和从基部向上延伸的壁30。例如，壁可以包括第一和第二壁32和33，它们以增加的距离从它们的缝隙28的一侧发散，还包括第三和第四壁34和35，它们以增加的距离从它们的缝隙28的另一侧发散。虽然不要求，但发散壁优选地在它们的邻近它们相应的缝隙的端部邻接。壁终止于背壁63和顶壁64。
具有LED形式的发光元件22示出为处于接收到缝隙28内的过程中。连结元件65和66优选地以导电材料(例如，导电环氧树脂、焊料、回流焊料)形成，且提供为连结二极管的阳极到第一导体24且连结二极管的阴极到第二导体25。该操作保证了在第一和第二导体和它们相应的LED的触点之间的电连续性。当在两个导体之间施加电压时，为LED加电且从二极管结44辐射光，且至少一部分该光随后通过壁30被从导体24和25转向开。
带62可以形成有便于一个间隔器从相邻的间隔器分离的凹槽68。如图2中示出，可以形成不同的其他的带的实施例。例如，间隔器结构70限定了两个相对面对的壁结构，以与缝隙28A和28B一起运行。在组装过程中，间隔器可以容易地从带62上折断(例如借助于凹槽68)且沿第一和第二导体隔开，如图1A和图1B所示。
第一和第二导体24和25以及它们的间隔器26可以由不同的大体上透明的结构封闭，以形成伸长的辐射元件。例如，图3A(沿图1B的平面3-3的视图)示出了它们封闭在热塑性缩管80中，且图3B示出了它们由热塑性模制盖82封闭(在这些图的每个中，间隔器的背壁63被指示出)。在图3C中，盖82已修改为限定了安装表面85的盖84，该安装表面85例如可邻接地板或墙壁。
在图3D中，图3B的盖82已修改为除限定了图3C中的安装表面85外还限定了一对突出物87的盖86(当在将在下文中描述的图4的伸长的结构90中设想时，突出物看似向外延伸的肋)。因为这些突出物或肋的柔性特性，它们折曲且吸收了碰撞物体的压力(例如步行者的鞋子)，以因此防止了其内部的发光元件的损坏(如图2中示出)。
在图3E中，图3B的盖82已修改为限定了安装凸缘89的盖88，该凸缘89可以便于接附(例如，以粘合剂、以例如铆钉的机械元件或通过缝接)到不同的物体(例如，鞋类、衣物装饰和建筑装备)上。
如图3A-3E的那些结构可以用于形成伸长的光显示结构，例如图4的结构90，结构90可以弯曲为不同的形式且当置有跨过第一和第二导体24和25的电压时，结构90侧向辐射光。
透明或半透明的装饰图形92可以模制为不同的形式，它滑动到(或咬扣在)结构90上，如图5A所示。替换地，装饰图形94可以包括铰接件95(非接合位置以虚线示出)，铰接件95便于装饰图形94安装到结构90上，如图5B所示。
图6A-6C图示了另一个显示结构实施例100，用于携带至少一个发光元件22。如图6A中特别地示出，间隔器102成形为限定缝隙22的阵列且也限定杯形壁104的阵列，杯形壁104的每个围绕了缝隙的相应的一个。图6B示出了发光元件22的阵列，发光元件22每个接收在缝隙的相应的一个内。图6B还示出了多个第一导体24，第一导体24每个接触选中的发光元件22的组的第一侧。这些导体也在图7A中示出，图7A为沿图6B中平面7-7的放大视图。
图7A特别地示出了定位为隔开第一和第二导体24和25的间隔器102，而发光元件接收在缝隙中以接触第一和第二导体。第二导体25可以包括多个伸长的导体(类似于图6B中的第一导体24)，或可以包括接触所有图6B的发光元件的导电片。
在一个光显示件实施例中，发光元件为LED，它们从它们的发光结44辐射光。当置有跨过第一和第二导体的电压时，为LED加电且光线106从结44辐射且通过杯形壁104被从间隔器102的平面侧向转向开，如图7A中所示。
图6B的第一导体24示出为具有直线形式，但是这是许多可能的实施例中的一个。例如图6C示出了第一伸长导体24A，它构造为与不同的选中的发光元件接触，发光元件不沿直线路径放置。这些元件可以选中，使得辐射的光从发光元件阵列中形成不同的图形(例如，字母、数字或单词)。
图7A的杯形壁104示出为具有凹面形状，它可以大体上为抛物线的，以提高转向的辐射。图7B类似于图7A，带有以同样的参考数字指示的同样的元件。类似于图7A的间隔器102，间隔器110定位以隔开第一和第二导体且它限定了缝隙的阵列，当发光元件接触第一和第二导体的相应的一个时，以使每个缝隙接收发光元件22的相应的一个。
然而与间隔器102形成对比，间隔器110限定了杯形壁112，其具有平的形状而不具有图7A的壁104的凹面形状。间隔器110也隔开了第一和第二导体，而不完全地填充这些导体之间的空间。作为替代，间隔器110包括形成为限定杯形壁112的片，且形成为与第二导体25局部地接触且与第一导体在其他区域接触。
图8图示了另一个类似于图6B的结构100的发光结构120，带有以相同的参考数字指示的相同的元件。然而结构120包括大体上透明的片122，片122以合适的聚合物(例如，聚酯薄膜)形成。第一导体24可以粘结到片122且片然后被放置为使这些导体与它们相应的发光元件22接触。
如图9中所示(沿图8的平面9-9的视图)，片122及其第一导体24可以局部地成形为形成提高了导体和它们相应的发光元件22之间的接触的凹窝124。在另一个发光结构的实施例中，片124可以携带光致发光膜126(例如，磷光体膜、共轭聚合物、有机磷光体)。在该实施例的运行中，来自发光元件22的光线128被杯形壁(图8中的104)转向以投射到磷光体膜上。响应于该激励，光致发光膜发射光线130。不同的光致发光膜可以用于选择地显示不同的颜色。
半导体LED已构造为发射不同波长的光，且一般地，这些LED的正向压降随波长的下降而增加。例如，红色、黄色和绿色LED典型地展示出正向压降在相应的范围1.8-2.0伏特，2.0-2.2伏特，2.2-2.5伏特。另外，每个LED典型地具有特定的正向电流，正向电流被推荐以提高LED的性能参数(例如，强度、功耗和寿命)。
因此，希望在光显示结构的LED和它们相关的第一和第二导体之间插入电阻部件。这在图2中例证，其中电阻部件136(例如，如薄膜电阻器、厚膜电阻器的电阻膜、导电膏、导电环氧树脂)插入在LED22的阳极和第一导体24之间(插入以插入箭头138所指示-例如，电阻部件可以承载在阳极上)。替换地，电阻部件可以插入在LED22的阴极和第二导体25之间。
电阻部件136的电阻率和截面构造为实现预先确定的电阻，当选中的供电电压通过第一和第二导体24和25施加时，该电阻提供特定的正向电流。例如典型的绿色LED被指定具有2.8伏特的正向压降和20毫安的正向电流。对于此特定的LED，电阻部件136的电阻率和截面优选地构造为提供当选中的供电电压从3.0到4.8伏特的范围增加时从10到100欧姆的范围增加的电阻。
通常电阻部件136的电阻率和截面选择为响应于提供的供电电压而实现特定的正向电流。为提高元件间的电导率，导电膜可以承载在阳极和阴极表面上且也插入到电阻部件和第一和第二导体的与它相关的一个之间。
图10A-10D图示了另外的本发明的光显示件实施例。图10A特别地示出了光显示件实施例140，其中第一和第二导体24和25布置(例如，并排)为便于插入将LED22的阳极和阴极表面的选中的一个(其中在图10A中，阳极表面被选中)连接到第一导体24的线束142。
如图10B中示出，电阻部件136(在图2中已介绍)优选地插入到LED22和线束142之间。另外，LED的阳极和阴极(和电阻部件136)可以以导电元件65和66(也在图2中已介绍)连结到线束136和第二导体25。
图10C图示了类似于图10A的实施例140的光显示件实施例160，带有以相同的参考数字指示的相同的元件。然而在此实施例中，第一导体24修改为限定了多个突出部166的导体164。每个LED22则连接到第二导体25和突出部166的相应的一个之间。除导体164和它的突出部166代替了第一导体24和线束142外，图10D类似于图10B。
图10A-10D的光显示件实施例也可以以不同的大体上透明的结构封闭，以形成伸长的辐射元件。在图3A-3D中，例如它们可以替代图1A-1C和图2中的光显示件实施例(这些实施例在图3A-3D中以第一和第二导体24和25以及间隔器背壁63所代表)。
在图1-10D中所示出的光显示结构实施例是简单的且包括很少的零件，使得它们能经济地用不同的聚合物制造且快速地组装。它们有助于实现不同的形式。例如它们可以实现为伸长的显示结构，其中光从伸长形状被侧向地引导，或实现为片状显示结构，其中光从片被侧向地引导。这些实施例的描述包括作为光转向器的壁，壁可以构造为不同的形式(例如，反射壁或折射壁)。
在附图的不同的一些图中示出的间隔器(例如，26、102)、图1B中的绝缘体40、图3A中的管80、图3B中的盖82和图8和图9中的透明片122可以用例如聚合物(例如，聚酰胺和聚酯薄膜)的不同的绝缘体制造。第一和第二导体(图2中的24和25)可以用不同的导电金属箔(例如，铜和银)来形成。间隔器也可以制造为有色的，这提高了从它们相应的LED转向的光。
在典型的显示件实施例中，图9中的光致发光膜126可以包括共轭聚合物和有机磷光体，它们例如被蓝色LED激励以因此导致转向的光线130大体上为白色的。
此处已描述的本发明的实施例是典型的，且可以容易地设想许多修改、变化和再布置以实现大体上相等的结果，所有这些修改、变化和再布置意图于包含于在后附的权利要求书中限定的本发明的精神和范围内。

Claims (32)

1.一种用于为至少一个发光元件加电的显示结构，其包括：
第一和第二导体(24、25)；和
多个在所述的导体之间连接的发光元件(22)。
2.如权利要求1所述的结构，其中所述的导体为伸长的且所述的发光元件沿所述的导体间隔。
3.如权利要求1所述的结构，其中所述的发光元件每个具有阳极和阴极表面，且进一步包括多个电阻部件(136)，电阻部件(136)的每个承载在所述的发光元件的相应的一个的阳极和阴极表面的至少一个上。
4.如权利要求1所述的结构，进一步包括多个线束(142)，且其中所述的发光元件的每个连接在所述的第二导体和所述的线束的相应的一个之间。
5.如权利要求4所述的结构，进一步包括承载在所述的第一和第二导体的一个上的绝缘体(50)，其中所述的绝缘体限定了多个缝隙(52)，缝隙(52)每个接收了所述的发光元件的相应的一个。
6.如权利要求4所述的结构，进一步包括承载在所述的第一和第二导体的一个上的绝缘体(50)，且绝缘体(50)构造为允许所述的发光元件连接到所述的第一和第二导体。
7.如权利要求4所述的结构，其中所述的发光元件每个具有阳极和阴极表面，且进一步包括多个电阻部件(136)，电阻部件(136)每个承载在所述的发光元件的相应的一个的阳极和阴极表面的至少一个上。
8.如权利要求7所述的结构，其中所述的电阻部件为电阻膜。
9.如权利要求1所述的结构，其中所述的第一导体限定了多个突出部(166)且所述的发光元件的每个连接在所述的第二导体和所述的突出部的相应的一个之间。
10.如权利要求9所述的结构，进一步包括承载在所述的第一和第二导体的一个上的绝缘体(50)，其中所述的绝缘体限定了多个缝隙(55)，缝隙(55)每个接收了所述的发光元件的相应的一个。
11.如权利要求9所述的结构，进一步包括承载在所述的第一和第二导体的一个上的绝缘体(50)，且绝缘体(50)构造为允许所述的发光元件连接到所述的第一和第二导体。
12.如权利要求9所述的结构，其中所述的发光元件每个具有阳极和阴极表面，且进一步包括多个电阻部件(136)，电阻部件(136)每个承载在所述的发光元件的相应的一个的阳极和阴极表面的至少一个上。
13.如权利要求12所述的结构，其中所述的电阻部件为电阻膜。
14.如权利要求1所述的结构，进一步包括至少一个定位为间隔开所述的第一和第二导体的间隔器(26)，其中所述的间隔器限定了缝隙(28)以接收所述的发光元件的相应的一个。
15.如权利要求14所述的结构，其中所述的发光元件每个具有阳极和阴极表面，且进一步包括多个电阻部件(136)，电阻部件(136)每个承载在所述的发光元件的相应的一个的阳极和阴极表面的至少一个上。
16.如权利要求15所述的结构，其中所述的电阻部件为电阻膜。
17.如权利要求14所述的结构，其中所述的间隔器限定了定位为将光从相应的发光元件转向的光转向器(30)。
18.如权利要求17所述的结构，其中所述的光转向器具有凹面形状。
19.如权利要求17所述的结构，其中所述的光转向器具有大体上抛物线的形状。
20.如权利要求17所述的结构，其中所述的间隔器限定了以增加的距离从所述的缝隙发散的第一和第二光转向器(30)。
21.如权利要求17所述的结构，进一步包括承载在所述的光转向器上以提高由所述的发光元件辐射的光的磷光体膜(126)。
22.如权利要求17所述的结构，其中所述的光转向器具有杯形形状。
23.如权利要求17所述的结构，其中所述的间隔器限定了杯形光转向器(104)的阵列，光转向器(104)每个围绕了所述的发光元件的相应的一个。
24.如权利要求23所述的结构，进一步包括定位在所述的光转向器上的大体上透明的片(122)，且进一步包括承载在所述的片上以提高由所述的发光元件辐射的光的磷光体膜(126)。
25.如权利要求14所述的结构，其中所述的间隔器包括聚合物。
26.如权利要求14所述的结构，进一步包括承载在所述的第一和第二导体的一个上的绝缘体(50)，其中所述的绝缘体限定了多个缝隙(52)，缝隙(52)每个接收所述的发光元件的相应的一个。
27.如权利要求14所述的结构，进一步包括承载在所述的第一和第二导体的一个上的绝缘体(50)，且绝缘体(50)构造为允许所述的发光元件连接到所述的第一和第二导体。
28.如权利要求3所述的结构，进一步包括封闭了所述的第一和第二导体、所述的发光元件和所述的电阻部件的聚合物管(80)。
29.如权利要求3所述的结构，进一步包括封闭了所述的第一和第二导体、所述的发光元件和所述的电阻部件的聚合物件(82、84、86、88)。
30.如权利要求29所述的结构，其中所述的聚合物件限定了安装表面(85)。
31.如权利要求29所述的结构，其中所述的聚合物件限定了安装凸缘(89)。
32.如权利要求29所述的结构，其中所述的聚合物件限定了至少一个向外延伸的肋(87)。
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