用于接合包括LED的柔性箔的方法

技术领域

本发明涉及一种用于接合至少两个柔性箔的方法。本发明还涉及一种柔性箔设备，该设备包括通过这种方法接合的至少两个柔性箔。

背景技术

取决于应用，柔性箔通常可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亚胺(PI)制成。用于PET/PEN或PI的接合技术通常已知为通过机械紧固件、自装配、粘合剂粘结或通过热焊接。热焊接尤其可以通过热电极、超声波或使用热的其它方式来完成。

在柔性箔技术中，其中箔包括多个发光二极管(LED)，可用于工业中的箔的最大宽度为约40cm。这对于大面积应用而言过小，因此柔性箔必须以某种方式接合。大面积应用可以例如是飞利浦大型发光表面(诸如单空间发光天花板和单空间预制房屋)。单空间预制房屋可以例如具有1800mm的宽度和3000mm的长度。

此外，由于大面积应用，通过(较)长的长度，向LED供应电流的箔上的电迹线的电阻将引起电压降(I·R)，该电压降将引起流明下降和效率损失。

DE102014206882公开了一种柔性区域照明体，其具有在扁平支撑材料上分布的多个照明部件的表面。扁平支撑材料具有至少两层。第一层被设计为柔性平面电路载体，在其前侧配备有多个光源。第二层形成为柔性平面冷却层，并在其与后部相对的前侧连接到电路载体(30)。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于接合至少两个柔性箔的方法，该方法同时克服或至少缓解了上述在长度方向上的电压降的问题。

根据本发明的第一方面，通过用于接合至少两个柔性箔的方法来实现该目的和其它目的。该方法包括以下步骤：(i)提供第一柔性箔，该第一柔性箔具有第一行的发光二极管和用于向该第一行的发光二极管供应电流的第一组导电迹线，(ii)提供第二柔性箔，该第二柔性箔具有第二行的发光二极管和用于向所述第二行的发光二极管供应电流的第二组导电迹线，以及(iii)在第一柔性箔和第二柔性箔的重叠处接合第一柔性箔和第二柔性箔，其中在重叠处金属条或线被嵌入第一柔性箔和第二柔性箔之间，并且其中该金属条或线电连接到第一导电迹线和第二组导电迹线。

本发明基于这样的理解：当箔无论如何需要接合时，可以在将被接合的箔之间施加金属条或线，该金属条/线可以用作长LED箔的母线。母线可以防止或至少最小化在长的长度上的电流损失，由此可以最小化长度方向上的电压降。此外，由于金属条或线是被嵌入的，其不能直接被人接触，由此提高了安全性。

在第一柔性箔和第二柔性箔的重叠处接合第一柔性箔和第二柔性箔，其中在重叠处金属条或线被嵌入第一柔性箔和第二柔性箔之间，可包括：将金属条或线置于第一柔性箔和第二柔性箔之间，并使用装置在第一柔性箔和第二柔性箔的重叠处将其熔合在一起以形成牢固的连接。

此外，将金属条或线置于第一柔性箔和第二柔性箔之间可以包括：当第一柔性箔和第二柔性箔移动经过所述装置时，将金属条或线推入第一柔性箔和第二柔性箔之间。

该装置可以是高频(HF)线圈，其中该高频线圈用于在金属条或线中引入涡流以加热金属条或线，并且其中加热的金属条或线在重叠处将第一柔性箔和第二柔性箔熔合在一起。

第一柔性箔和第二柔性箔可以以2－4m/min范围内的均匀速度(取决于所用金属的热导率)移动通过该装置/高频线圈。此外，高频线圈的感应发生器设置可以在0.5－1.5kVA的范围内，其中频率大约为0.55MHz和1.0MHz。上文有利地提供了连续的装配过程。

该方法还可包括：在熔合之后，在金属条或线上形成第一柔性箔和第二柔性箔。这可以确保金属条或线确实被嵌入/绝缘，和/或增加了强度。

代替高频线圈，上述装置可以是热电极或超声波焊接装置或任何其它加热接合装置。甚至可以使用热熔粘合剂或胶水。批处理或卷对卷处理也是可能的。

第一行的发光二极管和第二行的发光二极管中的每一者可以分别在第一柔性箔和第二柔性箔的纵向方向上延伸，其中第一柔性箔和第二柔性箔在其纵向重叠边缘部分处接合。优选地，该纵向重叠边缘部分具有形成翼片的切口，其中金属条或线置于第一柔性箔和第二柔性箔之间，从而第一柔性箔的翼片在金属条或线的上方，第二柔性箔的相对的翼片在金属条或线的下方，第一柔性箔的纵向后续翼片在金属条或线的下方，与第一柔性箔的纵向后续翼片相对的第二柔性箔的翼片在金属条或线的上方，依此类推。因此，可以实现“交错”或交替结构，这可以有助于电连接。具体地，这使得条或线能够直接电连接到两个箔上的导电迹线。翼片应当预先切割，并且当插入条或线时，翼片应当随之被定位于条的上方和下方。该组件继而可以用上述任何一种技术接合。

第一柔性箔和第二柔性箔中的每一者可具有20－60cm范围内的宽度，诸如约40cm(目前的工业标准)。此外，第一柔性箔和第二柔性箔中的每一者可具有0.5－30m范围内的长度。对于某些应用如隧道，走廊，高立面等，长度可以达到100m。

第一柔性箔和第二柔性箔中的每一者可以包括由塑料制成的衬底，该塑料诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚乙烯(PE)或聚酰亚胺(PI)。

第一柔性箔和第二柔性箔中的每一者的发光二极管可以至少包括至少两组发光二极管，每组包括至少一个发光二极管(3V)或至少两个串联连接的发光二极管，其中每组电连接到所述金属条或线，并且电连接到在相应柔性箔的相对纵向边缘部分处的另一条或线。

在卷对卷处理中，以一定长度切割长箔以形成将被接合的第一柔性箔和第二柔性箔。然而，每隔一个柔性箔可能必须旋转180°以考虑金属条或线(母线)的极性以及通过发光二极管的电流的方向。这在流处理中可能是非常烦人的。为此，备选地，可以在电路中并入附加二极管，并且这有助于在卷对卷处理中生产柔性箔设备LED。具体地，借助于被布置为将电流引导向正确方向的附加二极管，第一柔性箔和第二柔性箔的发光二极管可以沿相同方向布置。

金属条或线可以具有比所述导电迹线更大的横截面。由此，金属条或线向箔增加了结构。为了产生限定的形状，如波浪状，要么使所得的柔性箔设备跨越较长的长度，要么以稳定的方式弯曲它。

优选地，导电迹线是印刷银电路，并且金属条或线由铜制成。然而，导电迹线基本上可以是任何导电迹线材料，如铜，印刷银电路，铝等，并且金属条或线可以由任何高导电材料制成，如铜、铝等。

根据本发明的第二方面，提供了一种柔性箔设备，该柔性箔设备包括通过根据第一方面的方法接合的至少两个柔性箔。柔性箔设备可以包括多于两个的接合的柔性箔，并且对于所有接合处，可以预见到母线。

根据本发明的第三方面，提供了一种柔性箔设备，该柔性箔设备包括：第一柔性箔，其具有第一行的发光二极管和用于向第一行的发光二极管供应电流的第一组导电迹线；以及第二柔性箔，其具有第二行的发光二极管和用于向第二行的发光二极管供应电流的第二组导电迹线，其中第一柔性箔和第二柔性箔在第一柔性箔和第二柔性箔的重叠处接合，其中在重叠处金属条或线被嵌入第一柔性箔和第二柔性箔之间，并且其中金属条或线电连接到第一导电迹线和第二组导电迹线。该方面可以具有与前述任一方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。

根据本发明的第四方面，提供了一种照明面板，该照明面板包括根据第二方面或第三方面的柔性箔设备。照明面板可以例如是天花板面板或发光织物面板。

应当注意的是，本发明涉及权利要求中所记载的特征的所有可能组合。

附图说明

参考示出本发明(多个)实施例的附图，现在将更详细地描述本发明的这个方面和其它方面。

图1是根据本发明的方法的流程图。

图2a至图2c示意性地图示了根据本发明的方法，其中图2b是侧视图，而图2a和图2c是截面图。

图3a至图3c是根据本发明的柔性箔设备的俯视图。

图4a至图4b是根据本发明的柔性箔设备的电路图。

图5a至图5b图示了根据本发明的照明面板。

如图所示，出于说明的目的，层和区域的尺寸可能被夸大，并且因此被提供来图示本发明的实施例的一般结构。相同的附图标记始终指代相同的元件。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且将本发明的范围全面地传达给技术人员。

图1是根据本发明的一个或多个实施例的用于接合至少两个柔性箔的方法的流程图。

在S1处，该方法包括提供第一柔性箔10a。进一步参考图2至图4，第一柔性箔10a包括第一(直)行12的发光二极管(LED)14的和用于向第一行12的LED 14供应(电)电流的第一组导电迹线16。第一柔性箔10a可以例如包括2至8(平行的)行的LED 14。LED 14可以安装在第一柔性箔10a的衬底18上。衬底18可以由塑料(诸如PET，PEN，PE或PI)制成。导电迹线16可以是印刷银电路。第一柔性箔10a可以例如具有20－60cm范围内(诸如40cm)的宽度W，以及0.5－100m范围内的长度L。第一行12的LED 14可以在纵向方向上延伸，并且第一柔性箔10a可以具有(平行的)纵向边缘部分20a至20b。LED 14可以例如是适于发射(暖和/或冷)白光的白色LED。LED 14还可以是RGB LED，或者是白色LED和RGB LED的组合。可以通过以一定长度切割较长的箔(卷对卷处理)来提供第一柔性箔10a。

在S2处，该方法包括提供第二柔性箔10b。第二柔性箔10b包括第二行12的LED 14和用于向第二行12的LED 14供应(电)电流的第二组导电迹线16。第二柔性箔10b可以例如包括2至8(平行)行的LED 14。LED 14可以安装在第二柔性箔10b的衬底18上。衬底18可以由塑料(诸如PET，PEN，PE或PI)制成。导电迹线16可以是印刷银电路。第二柔性箔10b可以例如具有20－60cm范围内(诸如40cm)的宽度W，以及0.5－100m范围内的长度L。第二行12的LED14可以在纵向方向上延伸，并且第二柔性箔10b可以具有(平行的)纵向边缘部分20a至20b。LED 14可以例如是适于发射(暖和/或冷)白光的白色LED。LED 14也可以是RGB LED，或者是白色LED和RGB LED的组合。可以通过以一定长度切割前述较长的箔(卷对卷处理)来提供第二柔性箔10b。如此，第二柔性箔10b可以与第一柔性箔10a基本上相同。

在S3处，该方法包括在第一柔性箔10a和第二柔性箔10b的重叠22处接合第一柔性箔10a和第二柔性箔10b，其中在重叠22处金属条或线24被嵌入第一柔性箔10a和第二柔性箔10b之间。金属条或线24直接(金属－金属接触)或经由连接器或焊料或薄金属箔电连接到第一柔性箔10a和第二柔性箔10b的第一组导电迹线16和第二组导电迹线16。所得的产品可被称为柔性箔设备26。重叠22可以是与第二柔性箔10b的纵向边缘部分20a重叠的第一柔性箔10a的纵向边缘部分20b。金属条或线24可以具有与第一柔性箔10a和第二柔性箔10b基本上相同的长度。金属条或线24应该具有比导电迹线16更大的横截面。金属条或线24的横截面(面积)优选地是导电迹线16的横截面的10－500倍大。金属条或线24优选地由铜制成。

金属条/线24可有利地被用作长柔性箔设备的母线。母线可以防止或至少最小化长的长度上的电压降，由此可以最小化长度方向上的流明下降。此外，由于金属条或线24是被嵌入的，因此它不能被人直接接触，由此提高了安全性。

根据图2a至图2c所示的实施例，第一柔性箔10a和第二柔性箔10b可以使用HF线圈28接合。HF线圈28可以被定位在表面30上方的固定距离处。在S3a处，第一柔性箔10a和第二柔性箔10b(被布置为纵向边缘部分20a、20b重叠，如上所述和图2a中所示)可在HF线圈28下沿纵向方向移动。同时，在S3b处，金属条或线24可以置于第一柔性箔10a和第二柔性箔10b之间。具体地，当第一柔性箔10a和第二柔性箔10b移动经过HF线圈28时，金属条或线24可被推入第一柔性箔10a和第二柔性箔10b之间，如图2b所示。在S3c处，如图2a所示，可以使用HF线圈28在金属条或线24中引入涡流31以加热金属条或线24。加热的金属条或线24在重叠处22处将第一柔性箔10a和第二柔性箔10b熔合在一起，以嵌入金属条或线24并形成牢固的连接，最终如图2c所示。在熔合之后，在S3d处，第一柔性箔10a和第二柔性箔10b可以在金属条或线24上形成。第一柔性箔10a和第二柔性箔10b可以以均匀的速度(例如在2－4m/min的范围内)移动通过HF线圈28。此外，HF线圈28的感应发生器设置可以在0.5－1.5kVA的范围内，其中频率大约为0.55MHz和1.0MHz。在其它实施例中，也可以通过热电极或超声波来执行图2a至图2c所示的过程。

转到图3a和图3b，这些图更详细地示出了示例性的所得到的柔性箔设备26。为了理解第一柔性箔10a和第二柔性箔10b彼此(电)连接以及连接到金属条或线24的方式，图3b中的两个箔是分离的，并且右侧的横截面详细示出了局部的电连接。在图3a和图3b中，第一柔性箔10a和第二柔性箔10b中的每一者的LED 14至少包括至少两组30a、30b的LED 14。每组30a、30b可以包括至少两个(此处为六个)串连连接的LED 14。每组30a、30b的一端通过迹线16的导电迹线电连接到金属条或线24。每组30a、30b的相对端在柔性箔的相对纵向边缘部分处电连接到另一金属条或线。即，第一柔性箔10a的每组30a、30b的相对端在相对纵向边缘部分20a处电连接到另一金属条或线24’，并且第二柔性箔10b的每个组30a、30b的相对端在相对纵向边缘部分20b处电连接到另一金属条或线24”。

图4a示出了用于图3a至图3b的柔性箔设备26的示例性电路。在图3a至图3b中，第一柔性箔设备10a的LED 14沿第一“电”方向布置，而第二柔性箔设备10b的LED 14沿相反的第二“电”方向布置。即，极性处于相反的方向相反。

图4b示出了用于图3a至图3b的柔性箔设备26的备选电路，其中并入了附加二极管32’和32”，从而第一柔性箔10a和第二柔性箔10b两者的发光二极管14可以沿相同的“电”方向布置。具体地，每组30a、30b的每端电连接到两个“其”金属条或线(例如用于第一柔性箔10a的24和24’)，类似一个H。相反定向的附加二极管32’被连接成使得其阴极连接到该组的正/阳极端，而其阳极分别连接到正(+)金属条/线和负(－)金属条/线，如图4b中所见。相反定向的附加二极管32”被连接使得其阳极连接到该组的负/阴极端，而其阴极分别连接到+金属条/线和－金属条/线，仍如图4b中所见。虚线/箭头指示电流，并且点线/箭头指示无电流；二极管不传导反向电流。因此，附加二极管32’和32”在正确的方向上引导电流，并防止从+金属条或线(例如24’)到－金属条或线(例如24)的短路。

回到图3a至图3b，在熔合之前，纵向重叠边缘部分20a、20b可以具有形成矩形细长翼片的切口34。金属条或线24可以置于第一柔性箔10a和第二柔性箔10b之间，从而第一柔性箔10a的翼片36a在金属条或线24的上方，这意味着与第一柔性箔10a的LED 14相比，此处的金属条或线24在第一柔性箔10a的衬底18的相对侧上。第二柔性箔10b的与翼片36a相对的翼片36b在金属条或线24的下方，这意味着与第二柔性箔10b的LED 14相比，此处的金属条或线24在第二柔性箔10b的衬底18的同一侧上。此外，第一柔性箔10a的纵向后续翼片36c在金属条或线24的下方，第二柔性箔10b的与纵向后续翼片36c相对的翼片36d在金属条或线24的上方，依此类推。此外，导电迹线16在金属条或线24下方的翼片处连接到金属条或线24(或24’或24”)。例如，连接第一柔性箔10a的组30a的一端的迹线16’在翼片36c处接触金属条或线24，并且连接该组的另一端的迹线16”在翼片36e处接触金属条或线24’，如图3b所示。

图3c示出了类似于图3a至图3b的柔性箔设备26，但具有四个柔性箔10a至10d。

图5a至图5b图示了根据本发明的照明面板。

在图5a中，照明面板是安装在天花板40中的天花板面板38a，尽管它可以备选地是自由悬挂的或凹入的。天花板面板38a包括可通过本方法制造的柔性箔设备26。此处柔性箔设备26可以包括白色LED。柔性箔设备26可以被布置在(漫射)元件42(诸如织物)的后面。例如，照明面板38a可以具有在900－3000mm范围内的宽度和在3000－10000mm范围内的长度。若干个照明面板38a可以彼此相邻地布置。

在图5b中，照明面板是发光织物面板38b。发光织物面板38b可以例如安装在墙壁44上。发光织物面板38b包括可通过本方法制造的柔性箔设备26。此处柔性箔设备26可以包括RGB LED。柔性箔设备26可以被布置在(漫射)元件42(诸如织物)的后面。例如，照明面板38b可以具有在700－1500mm范围内的宽度和在700－6500mm范围内的长度。

本领域技术人员认识到，本发明不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。

此外，通过研究附图、公开内容、以及所附权利要求，本领域技术人员在实践本发明时，可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括(comprise)”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载的某些措施的仅有事实并不表明不能有利地使用这些措施的组合。