[发明专利]一体成形的单片发光二极管灯线及其使用

说明书

本申请是申请日为2009年1月20日，申请号为200980142357.0，发明名称为“一体成形的单片发光二极管灯线及其使用”的发明专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用 

本发明主张于2009年1月16日提交的美国序列号为No.12/355,655申请的优先权，后者是2007年9月12日提交的美国序列号为No.11/854,145申请的部分延续申请，该部分延续申请主张于2006年9月12日提交的美国序列号为No.60/844,184申请的优先权，这里将它们的全部内容援引加入。 

本申请引用了多个公开文献。因此这些参考文献所公开的全部内容援引加入本申请。 

技术领域

本申请涉及灯线，特别地，涉及一种一体成型的具有发光二极管(“LED”)单片灯线及其这种LED灯线的应用，其中该LED及其该LED灯线的相关电路受到保护免遭机械损伤和环境危害，例如水和尘埃。 

背景技术

常规的白炽灯线或LED灯线通常用于各式各样的室内和室外装饰或装饰用的照明应用中。例如，使用这种常规的灯线来制作喜庆节日的标记，诸如建筑物或海港这样建筑结构的外轮廓，以及提供车下照明系统。这些灯线还可以用作紧急照明，有助于在夜间或在导致普通环境照明设备无法提供足够可见度的情况(例如断电，浸水和由火灾和化学雾引起的烟雾)下，增强可见度和通讯。 

与使用白炽灯泡的灯管相比，常规的LED灯线能耗小，使用寿命长，制造 相对便宜，并且易于安装。LED灯线被逐渐用作为霓虹灯管的可行的替换物。 

如图1所示，常规的灯线100由多个发光设备102组成，例如白炽灯泡或LED，其通过软线101连接在一起并且封装在保护管103中。电源105产生电流，电流流过软线101使照明设备102发光并且产生点亮的线的效果。照明设备102以串联、并联或两者结合的方式连接。而且，照明设备102以这种方式与控制电子装置连接，从而可以选择性地接通或切断单个照明设备102来产生组合的光图像，例如频闪、闪光、追逐或脉冲。 

在常规的灯线中，保护灯管103传统上是中空、透明或半透明的管，管内容纳有内部电路(例如，照明设备102；软线101)。由于在保护管103和内部电路之间存在气隙，保护管103很难保护灯线使其避免遭受由于过量负载产生的机械损害，例如直接施加在灯线上的机械零件的重量。此外，保护管103不足以保护内部电路使其免受环境危害，例如水和尘埃。结果，发现这些具有保护管103的常规灯线100不适合在户外使用，尤其当灯线暴露于极端天气和/或机械滥用时。 

在常规的灯线中，使用诸如软线101这样的电线使照明设备102连接在一起。在制造期间，传统上这些灯线利用焊接或啮轧的方式预先装配，然后经由常规的片材层压(sheet lamination)或硬层压(hard lamination)工艺封装在保护管103中。这种制造过程劳动量大且不可靠。此外，这种处理会降低灯线的柔性。 

针对上述与常规灯线及其制造相关的局限性，已经研发出了具有增强的复杂性和保护性的LED灯线。这些LED灯线由具有多个LED的电路组成，这些LED安装在具有印刷电路的支撑衬底上并且连接到两个独立的电导体或总线元器件。该LED电路和电导体被封装在不具有内部空隙(包括气泡)或杂质的保护性密封材料中，并且连接到电源。LED灯线由自动化系统制造，包括复合LED电路装配处理和软层压处理。例如，这些LED灯线及其制造方法在下述文献中论述了：题目均为“Integrally Formed Linear Light Strip With Light EmittingDiode”的美国专利No.5,848,837，No.5,927,845和No.6,673,292；题目为“Automated System For Manufacturing An LED Light Strip Having An Integrally Formed Connected”的美国专利No.6,113,248；以及题目为“Method ofManufacturing a Light Guide”的美国专利No.6,673,277。 

尽管这些LED灯线能够受到更好的保护使其免遭机械损害和环境危害，但这些LED灯线仅提供单向光方向，并且在它内部LED电路中仅限于两个独立的总线元器件。而且，由于这些LED灯线至少需要不具有内部空隙和杂质的保护性封装材料，并且需要将每个LED连接器针脚啮压于内部LED电路，因此制造这种LED灯线仍然昂贵且耗时。此外，层压处理使得这些LED灯线太刚硬以至于无法弯曲。