專利名稱：發(fā)光帶的制作方法
通常被稱為“霓虹燈”的發(fā)光體已廣泛地用于世界各地。霓虹燈由各種圖案和標(biāo)記形狀的氖管構(gòu)成，并被安裝到百貨商店入口處的標(biāo)志板、建筑物的廣告架、從建筑物墻壁伸出的標(biāo)志板上，以在夜間吸引消費(fèi)者的注意力。
接任意間隔連成串的發(fā)光材料構(gòu)成的發(fā)光體，比如，長導(dǎo)線上連接著的大量小電燈泡也很流行。但是，對于這種類型的發(fā)光體來講，由于導(dǎo)線的彎曲和扭轉(zhuǎn)，小燈泡的朝向各不相同。通常，這類發(fā)光體在圣誕節(jié)期間到處都是。
通過將一些發(fā)光材料垂直地朝向安放發(fā)光材料的帶狀物的表面進(jìn)行安置，這種有共同朝向的小燈泡發(fā)光材料所構(gòu)成的發(fā)光體已獲得商業(yè)上的實(shí)用。這樣安置的燈泡實(shí)際上是連接到穿過帶狀物的導(dǎo)線上。
前述的氖管是根據(jù)氖管所要安置于其上的標(biāo)志板的各種標(biāo)記和圖案而彎曲的。由于它們沒有一種固定不變的形狀，如家用環(huán)形熒光燈那樣，所以彎曲過程還不能實(shí)現(xiàn)自動化而要用手工完成。彎曲的角度可以根據(jù)標(biāo)記和圖案的形狀隨意確定。尤其是標(biāo)記和圖案要求進(jìn)行銳角彎曲時會很困難，于是就需要先進(jìn)的技術(shù)。此外，在把如此制作出來的氖管裝到標(biāo)志板上時，它們?nèi)菀妆慌楣时仨毿⌒奶幚?。事?shí)上，勞動成本要驟然增加，而且使用受到專門教育掌握先進(jìn)技術(shù)的年青工程技術(shù)人員這在成本上幾乎不可能。在這種情況下，霓虹燈及專門人才的減少已使氖管的產(chǎn)量減少了。而且，工作效率沒有提高，且完成霓虹燈所需時間延長了。
此外，連在長導(dǎo)線上的大量燈泡所發(fā)出的光不能在固定方向上發(fā)射，這些光可以從各個方向看到。因此它們適于用在樹枝上和不同物體之間。但是，必須占用大量勞動來在標(biāo)志板上表示出各種標(biāo)記和圖案，而且由于每個小燈泡的方向和間隔都要做適當(dāng)調(diào)整，它們不便實(shí)用。
如果把小燈泡安放在帶狀物上而使它們的發(fā)光方向垂直于帶狀物的表面，則可以將其容易地安裝到林蔭路入口處的拱門上，或者安裝到織物的平表面上。但是，在該帶狀物窄方向上不能折疊甚至不能彎曲，因此它不適用于表示各種標(biāo)記和圖案的廣告板。
本發(fā)明旨在提供一種柔性的發(fā)光帶，它可以裝有在預(yù)定方向上發(fā)光的大量發(fā)光物。
首先，本發(fā)明的發(fā)光帶包括一個柔性帶狀材料，沿帶的較長方向放置沿較短方向發(fā)光的發(fā)光物，及一個用于并聯(lián)這些發(fā)光物的導(dǎo)體。
帶狀材料的每一側(cè)至少裝有一個導(dǎo)體。也可以設(shè)計成帶狀材料的每側(cè)至少裝有兩個導(dǎo)體的形式。該導(dǎo)體也包含第一、第二、和第三導(dǎo)電元件，第一和第二導(dǎo)電元件可以使發(fā)光物并聯(lián)連接。第一導(dǎo)電元件連接著電源的一極，第三導(dǎo)電元件連到電源的另一極，并且通過一組并聯(lián)電組連到第二導(dǎo)電元件上。預(yù)定數(shù)量的發(fā)光物被放置在電阻之間。
發(fā)光物可以是發(fā)光二極管，電燈泡，或放電管。
發(fā)光帶也可以包括一柔性帶狀材料，沿帶的較長方向放置沿較短方向發(fā)光的發(fā)光物，及一個用于串聯(lián)多個發(fā)光物的導(dǎo)體。
對這種結(jié)構(gòu)來講，發(fā)光物也可以是發(fā)光二極管、電燈泡、或者放電管。
如上所述，本發(fā)明公開了一種可隨意彎曲的柔性發(fā)光帶，它帶有一些在固定方向上發(fā)光的發(fā)光體。因此，可以根據(jù)設(shè)計好的標(biāo)記和圖案在現(xiàn)場自由地彎曲帶狀材料，來制作所需發(fā)光體。這不象氖管那樣，不必用先進(jìn)的技術(shù)根據(jù)各種標(biāo)記和圖案進(jìn)行預(yù)彎曲，或不必用經(jīng)過訓(xùn)練的專家。因此，發(fā)光體可以低成本地制成，并可容易地裝到標(biāo)志板上而很少發(fā)生毀壞，既使不是謹(jǐn)慎操作也是如此。此外，這種發(fā)光體可以在較短的制作時間內(nèi)高效率地完成，因而可使用戶滿意。


圖1A是第一實(shí)施例發(fā)光帶的頂視圖；圖1B是第一實(shí)施例發(fā)光帶的側(cè)視圖；圖1C是發(fā)光帶隨意狀態(tài)的透視圖；圖2表示了通過在帶狀材料表面進(jìn)行刻蝕而形成銅箔的實(shí)例；圖3A和3B表示了用發(fā)光二極管作為發(fā)光元件的形狀與尺寸舉例；圖4A，4B和4C表示了作為發(fā)光元件的電燈泡形狀與尺寸舉例；圖5A和5B表示了在標(biāo)志板上安裝發(fā)光帶的方法實(shí)例；圖6A和6B表示了完成后的發(fā)光體實(shí)例；圖7A和7B表示了完成后的發(fā)光體的另一實(shí)例；圖8A表示了本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光帶；
圖8B表示了帶中電路的實(shí)例；圖9A表示了第三實(shí)施例的發(fā)光帶；圖9B表示了發(fā)光帶的一種變型；圖10表示了第四實(shí)施例發(fā)光帶的電路；圖11表示了第五實(shí)施例發(fā)光帶的電路；圖12A表示了第六實(shí)施例發(fā)光元件電極的結(jié)構(gòu)；圖12B表示了裝有發(fā)光元件的發(fā)光帶；以及圖13表示了第七實(shí)施例的發(fā)光帶。
本發(fā)明的實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行說明。
圖1A是第一實(shí)施例發(fā)光帶的頂視圖；圖1B是第一實(shí)施例發(fā)光帶的側(cè)視圖；而圖1C是該發(fā)光帶隨意的透視圖。如這些圖所示，發(fā)光帶1包括，合成樹脂等材料的長帶形材料2，許多沿帶狀材料2縱向放置的發(fā)光元件3，以及每個都有一側(cè)覆在帶狀材料2上的銅箔4和4′。
帶狀材料2由聚胺型合成樹脂等制成。只要足夠地柔軟，可以自由選用材料。即使不夠柔軟，也可以經(jīng)預(yù)先多次折疊使之變得柔軟。透視圖1C表示了柔軟的狀態(tài)并用虛線的圓A表示嚴(yán)重彎曲，而用虛線的圓B表示嚴(yán)重屈折。
一組發(fā)光元件3，按照其每個元件的發(fā)光表面(主發(fā)光方向，下文簡稱為發(fā)光方向)都朝著沿帶狀材料2較短方向的固定方向(在圖1B和1C中的例子是向上)而放置。這些發(fā)光元件3兩個輸入端頭橫跨在帶狀材料2上。通過將相同極性的輸入端焊在同一銅箔4和4′上，使它們并聯(lián)起來。
銅箔4和4′埋在帶狀材料2之中并與外部相絕緣。帶狀材料2僅僅在連接有發(fā)光元件3的區(qū)域被剝?nèi)?。銅箔4和4′有一個端頭，在發(fā)光帶1向外伸出的外端處與電源相連。
銅箔4和4′不是必須要埋起來。還可以通過刻蝕帶狀材料2的表面而構(gòu)成。并不僅限于用銅箔4和4′，也可以是導(dǎo)線或其他任何形式的東西，只要它具有導(dǎo)電性并且是柔軟的即可。
圖2表示了上述刻蝕所形成的銅箔4和4′。圖2所示的帶狀材料2′的寬度C可以是完成后發(fā)光帶帶寬的兩倍。圖2中的虛線2′-1表示的是中心線。如圖2所示，在由中心線2′-1所分開的帶狀材料2′的其中一側(cè)上形成了銅箔4和4′之后，該帶可沿著中心線2′-1折疊，以得到幾乎與圖1所示發(fā)光帶1相同的帶狀材料。
在某些情況下，其后面的步驟中帶狀材料2被浸到紫外固化抗蝕劑(UV)中，且抗蝕劑膜經(jīng)紫外線曝光而固化，以在帶狀材料2、發(fā)光元件3的輸出端、及銅箔4和4′(或者其他導(dǎo)電體)之上形成軟的絕緣膜?？梢酝ㄟ^把發(fā)光帶1插入到透明熱縮管內(nèi)而用熱縮管的膜層使之外界絕緣，來替換紫外抗蝕劑。
圖3A和3B表示了兩例由發(fā)光二極管構(gòu)成的發(fā)光元件3的形狀與尺寸。圖3A表示了其發(fā)光表面上有一個發(fā)光二極管的小發(fā)光元件的實(shí)例。發(fā)光元件3直徑X1和高Y1都是3mm。裝有這些發(fā)光元件的相應(yīng)發(fā)光帶則幾十微米厚5mm寬。但顯然，尺寸并不限于這些數(shù)值，可根據(jù)各自需要而改變。
圖3B表示出的發(fā)光元件在其發(fā)光表面上有多個發(fā)光二極管。該發(fā)光元件的尺寸大約是直徑X2為7mm，高Y2為3mm，圖4A和4B表示了由電燈泡構(gòu)成的發(fā)光元件3的形狀與尺寸實(shí)例。圖4A所示的電燈泡直徑X3為3～5mm，高Y3為8～13mm。圖4B所示的電燈泡直徑X4為4～6mm，高Y4為9～16mm。
圖4C表示了由放電管(氖泡)構(gòu)成的發(fā)光元件3的形狀與尺寸的實(shí)例。圖4C所示的放電管其直徑X5約4～6mm，高Y5約為10～25mm。
圖3和4表示出了從發(fā)光元件的位置到連接單元之間，發(fā)光元件輸入端的長度。
圖5A和5B表示了把上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光帶1安置到標(biāo)志板等地方的方法舉例。在圖5A和5B中，僅用發(fā)光元件3和帶狀材料來表示發(fā)光帶1，而省略了發(fā)光元件3的輸入端及其將它們連到電源上的銅箔4和4′。
圖5A表示了發(fā)光帶1直接與標(biāo)志板5相接合的實(shí)例。如圖5A所示，用窄的U形連接件6從上方把發(fā)光帶1固定住，且連接件6的兩端頭沿著標(biāo)志板5上的標(biāo)記和圖形(未畫出)釘在標(biāo)志板5上。這樣，發(fā)光帶1可以按任意形狀容易地裝在標(biāo)志板5上。
圖5B表示了發(fā)光帶1被裝在標(biāo)志板5上標(biāo)記與圖案的三維物體7上的實(shí)例。在此情況下，發(fā)光帶1從其一側(cè)用寬U型連接件8固定住，如圖5B所示。發(fā)光帶1可以用連接件S沿著標(biāo)記和圖案，簡便而準(zhǔn)確地裝在三維物體7的一側(cè)上。
顯而易見，連接件不限于U型一種。即，只要是可以把發(fā)光帶1成功地裝到標(biāo)志板5或三維物體7上，任何連接件或連接方法都可采用。當(dāng)發(fā)光帶1裝在三維物體7上時，它可以用釘子簡單地固定住。但是，在此情況下，必須小心釘子穿過的孔洞，以使釘子不接觸銅箔4和4′地穿過發(fā)光帶1。于是，發(fā)光帶1可很容易安裝。
圖6A，6B，7A和7B表示了四個裝在標(biāo)志板上的發(fā)光帶實(shí)例。圖6A表示一個樹型的例子。圖6B表示了一個心型的例子。圖7A表示了一個花型的例子。圖7B表示了一個箭頭型的例子。如這些圖所示，發(fā)光帶1可以順著任意彎曲角度的輪廓線進(jìn)行構(gòu)圖和作標(biāo)記。
圖8A表示了本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光帶。圖8B表示了該發(fā)光帶電路的實(shí)例。如圖8A所示，發(fā)光帶10裝有一組用交替有較短輸入端3-1和較長輸入端3-2，沿帶狀材料2較長方向設(shè)置的發(fā)光元件3。在帶狀材料2的一個表面上有銅箔4-1和4-2，而帶狀材料2的另一個表面上有銅箔4-1′和4-2′。有較短輸入端的發(fā)光元件3-1并聯(lián)在銅箔4-1和4-1′上，而有較長輸入端的發(fā)光元件3-2則用銅箔4-2和4-2′并聯(lián)起來。發(fā)光帶10與圖1所示的發(fā)光帶1僅在結(jié)構(gòu)上有些小的差別。但是，它們包括有相同的組成部分。如圖8B所示，如果銅箔4-1和4-1′的電源連接端被接到開關(guān)11-1上，而銅箔4-2和4-2′的電源連接端被接到在發(fā)光帶10末端的開關(guān)11-2上，則發(fā)光帶10可以通過操縱開關(guān)11-1和11-2使有較短輸入端的發(fā)光元件3-1和有較長輸入端的發(fā)光元件3-2交替地或者同時地等等接通。
有較短輸入端的發(fā)光元件3-1和有較長輸入端的發(fā)光元件3-2并不總是交替地設(shè)置，還可以隨意地布置，比如以兩個為單元，10個為單元等等交替布置。
圖9A表示了本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光帶。圖9B表示了該發(fā)光帶的一種變型。首先，圖9A所示的發(fā)光帶有僅在帶狀材料2一側(cè)布置的銅箔4和4′。一組發(fā)光元件3有不同長度的輸入端且長輸入端之間或者短輸入端之間有相同的極性。與發(fā)光帶1或10不同，這些發(fā)光元件3其兩輸入端不是橫跨在帶狀材料2上的。但是，如圖1和8所示，其頭部向帶狀材料2的一側(cè)(圖中為較短方向向上一側(cè))延伸，而且發(fā)光元件以其發(fā)光表面朝著較短方向上方和方式放置(頭部引入的方向)。較短輸入端連到銅箔4上，而較長輸入端連到銅箔4′上，每個發(fā)光元件均是并聯(lián)起來的。在此情況下，該發(fā)光帶僅在結(jié)構(gòu)上不同于圖1和圖8所示的發(fā)光帶，但它們有相同的組成部分。用于發(fā)光帶14的帶狀材料2在后序步驟中可以省去沿中心線折疊帶狀材料的步驟，既使是用刻蝕法形成銅箔4和4′的情況下也如此。
采用這種線路，頭部可以安置在帶狀材料一側(cè)或帶狀材料2相反一側(cè)的相同位置，而不是從帶狀材料2一側(cè)伸出，如圖9B所示。對發(fā)光帶14′的這種結(jié)構(gòu)來講，在該發(fā)光帶如圖9B所示被固定到三維材料7上時，發(fā)光元件3的頭部被布置在帶狀材料2固定側(cè)的相反一側(cè)。而且，三維材料7沒有壓迫發(fā)光元件3的危險。
圖10表示了本發(fā)明第四實(shí)施例發(fā)光帶的電路。如圖10所示，導(dǎo)電體包括第一，第二，和第三導(dǎo)電元件(本實(shí)例中為銅箔4，4a，和4′)。銅箔4′為第一導(dǎo)電元件并且連到電源的一極上(圖10所示例子中為負(fù)極)。銅箔4為第三導(dǎo)電元件且連到電源的另一極上(圖10所示例子中為正極)。發(fā)光元件3用第一導(dǎo)電元件銅箔4′和第二導(dǎo)電元件銅箔4a并聯(lián)起來。銅箔4a作為第二導(dǎo)電元件，通過并聯(lián)排布的一組電阻15與作為第三導(dǎo)電元件的銅箔4相連。發(fā)光元件3以預(yù)定數(shù)量發(fā)光元件一單元(圖10所示實(shí)例為4個一單元)排布在電阻15之間。
當(dāng)發(fā)光元件3中沒有設(shè)置電阻時，或者既使發(fā)光元件3中有電阻但允許電壓與電源電壓不匹配時，這種結(jié)構(gòu)很有效。如果發(fā)光元件3是在2V(伏特)下使用的那種，則電阻15的電阻值應(yīng)設(shè)定為使銅箔4′和4a之間有2V電壓的量值。對于這種結(jié)構(gòu)而言，發(fā)光帶1可以根據(jù)其用途把帶狀材料分割成任意長度，使每一分割段內(nèi)含有預(yù)定的4個單元發(fā)光元件3，這是由于這將至少有一個電壓調(diào)節(jié)電阻15在銅箔4和4a之間。
在此例中，4單元的發(fā)光元件3組被安排在電阻15之間。但本發(fā)明不限于這種情況，一組中發(fā)光元件3的數(shù)量可隨意確定。但如果一組中發(fā)光元件3的數(shù)量較少，則電阻的總數(shù)將會很大。反之，如果一組中發(fā)光元件3的數(shù)量較多，則帶狀材料每個分段的最小長度會變長。因此，一組中發(fā)光元件3的數(shù)量可以根據(jù)不同的用途而確定。當(dāng)發(fā)光元件是發(fā)光二極管或放電管時，電阻可如此安排。當(dāng)采用電燈泡作為發(fā)光元件時，則不需要加電阻。
圖11表示了本發(fā)明第五實(shí)施例發(fā)光帶的電路情況。如圖11所示，數(shù)個短的導(dǎo)電元件銅箔4″沿著帶狀材料2(圖11未畫出)縱向分兩排布置。這兩排銅箔4″按預(yù)定的間隔設(shè)置，且沿縱向彼此相對地排列開。通過銅箔4″把發(fā)光元件3串聯(lián)起來。當(dāng)預(yù)定發(fā)光帶的長度時，所需電阻的阻值或數(shù)量可盡可能地取最小值，只要電源電壓能夠安排下有相應(yīng)允許電壓的相應(yīng)數(shù)量的發(fā)光元件3即可，如圖11所示。
最后，圖12A和12B表示了本發(fā)明第六實(shí)施例的發(fā)光帶，圖12A表示了發(fā)光帶所用發(fā)光元件的電極結(jié)構(gòu)，圖12B表示了用該發(fā)光元件組成的發(fā)光帶。發(fā)光元件9的兩輸入端9-1和9-2都由剛性或塑性的導(dǎo)電材料構(gòu)成。與其他實(shí)施例的發(fā)光元件輸入端不同，它們不是引線型的電極，而是形成了一個有幾乎相同直徑的柱形并垂直地分為兩部分。如圖12A所示，截面為一個鋸齒狀。如圖12B所示，帶狀材料2從短方向被插入輸入端9-1和9-2之間。即輸入端9-1和9-2夾持著帶狀材料2，而發(fā)光元件9可在帶狀材料2的縱向上滑移，以按需要進(jìn)行安排。當(dāng)發(fā)光元件9被一銷子夾住時(這些元件可以被連續(xù)的模制物等夾住)，鋸齒形部分將很好地插入帶狀材料2和銅箔4和4′(銅箔4′看不見，因?yàn)樗谙喾吹囊粋?cè))中。輸入端9-1和9-2發(fā)生彈性形變，發(fā)光元件9與銅箔4和4′相連接且被牢固地固定在帶狀材料2上。由于發(fā)光元件9是彈性變形，所以以后它可以被自由地移動和拆下。
將發(fā)光元件3(或3-1，3-2或9)沿著帶狀材料的較短方向，其發(fā)光表面都朝著固定方向的方式布置。但本發(fā)明并不局限于這種情況。
圖13為第七實(shí)施例的透視圖，其中發(fā)光物按照其發(fā)光表面沿著帶狀材料較短方向朝著兩個方向的方式安排。圖13所示的發(fā)光帶16與圖1A至1C所示的發(fā)光帶1有相同的組成部分，如帶狀材料2，發(fā)光元件3，銅箔4和4′。但是，發(fā)光元件3的方向在發(fā)光帶16與發(fā)光帶1之間是不相同的。如圖13所示，包括相同數(shù)量發(fā)光元件3的兩組之一3-1，按照其發(fā)光表面沿著帶狀材料較短方向朝著一固定方向的方式排布。另一組發(fā)光元件3-2按照其發(fā)光表面沿著帶狀材料較短方向朝著另一方向的方式排布。在圖13中，發(fā)光元件3-1和3-2交替地排布。它們也可以按其電極彼此相反的方式排列。與發(fā)光帶用作標(biāo)志板，建筑物等等的輪廓線時，本實(shí)施例的發(fā)光帶16由于電燈泡對公路上各個方向都很醒目而使效果很好。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光帶，包括一個柔性帶狀材料；多個沿著所述帶狀材料的較長方向排列而其發(fā)光表面沿著所述帶狀材料較短方向取向的發(fā)光物；以及一個用于并聯(lián)所述一組發(fā)光物的導(dǎo)電體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中所述發(fā)光物按照其發(fā)光表面沿所述帶狀材料較短方向朝一固定方向的方式排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中至少有一個導(dǎo)電體裝在所述帶狀材料的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中至少有兩個導(dǎo)電體裝在所述帶狀材料的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中所述的導(dǎo)電體包括第一，第二，和第三導(dǎo)電元件，所述第一和第二導(dǎo)電元件并聯(lián)著所述發(fā)光物，所述第一導(dǎo)電元件與電源的一極相連，所述第三導(dǎo)電元件與電源的另一極相連并通過一組并聯(lián)電阻與所述第二導(dǎo)電元件相連，而且所述發(fā)光物按所述電阻之間預(yù)定間隔排列。
6.一種發(fā)光帶，包括一柔性帶狀材料；一組沿著所述帶狀材料較長方向排列而其發(fā)光表面沿著所述帶狀材料較短方向取向的發(fā)光物；以及一個用于串聯(lián)所述一組發(fā)光物的導(dǎo)電體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)光帶，其中所述發(fā)光物按照其發(fā)光表面沿著所述帶狀材料較短方向朝著一個固定方向的方式排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中所述發(fā)光物是發(fā)光二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中所述的發(fā)光物是電燈泡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光帶，其中所述的發(fā)光物是放電管。
全文摘要
一種柔性發(fā)光帶可以從沿固定方向取向的許多發(fā)光物中發(fā)光。它包括合成聚胺樹脂等物質(zhì)的長帶狀材料，沿帶狀材料較長方向安裝的由發(fā)光二極管構(gòu)成的一組發(fā)光元件，以及加在帶狀材料兩側(cè)面上的銅箔導(dǎo)電材料。該多個發(fā)光元件在沿帶狀材料較短方向的一個固定方向上按發(fā)光組安裝。兩輸入端橫跨在帶狀材料之上。相同極性的輸入端焊在同一導(dǎo)電體上，以使其并聯(lián)起來。該發(fā)光帶很柔軟，可嚴(yán)重彎曲和折疊等等。
文檔編號G09F13/26GK1119722SQ9511526
公開日1996年4月3日 申請日期1995年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月21日
發(fā)明者矢袋幸夫, 玉手憲一 申請人:日吉電子株式會社