单根导线的LED灯串及照明装置的制作方法

单根导线的led灯串及照明装置
技术领域
1.本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种单根导线的led灯串及照明装 置。


背景技术：

2.led灯因具有体积小、低功耗、使用寿命长、高亮度、低热量、环保等优点 已被广泛应用。随着led技术的发展，led灯的形式越来越多，而led产品中的 led灯串不仅仅应用于圣诞节等各种节日的应景装饰，并且应用于家庭装修及城 市亮化工程和各种娱乐活动场所。led灯与传统的白炽灯有着不可比拟的优点： 色彩艳丽，可实现色彩的多种变化，并有效的降低了能耗，组成的七彩变色灯 不仅能起到照明的作用，其装饰作用更是让不同的节目和不同的场合增添了喜 庆的气氛。
3.现有的led灯串通常由两条以上并排布置的导线、沿导线长度方向以一定 间距贴装在导线上的若干贴片led以及将贴片led封装在其内部的封装胶体组 成，两条以上的导线为相互独立的漆包线或者通过绝缘胶皮连在一起的胶皮线。 受限于导线和贴片led的尺寸，led灯串的体积尺寸偏大，重量较重，柔韧性偏 低，不适用于一些精细场合(如显示面板)的使用。为了解决此问题，现有技 术的led灯串均采用降低导线的直径和贴片led的尺寸的方式，来降低led灯 串的体积(如公开号为cn209926070u中国专利)。但为了保证led灯串强度要 求，降低导线的直径范围有限，因此led灯串的体积尺寸降低有限；而且，成 本高。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尺寸 小、重量轻的单根导线的led灯串。本发明所要解决的另一个技术问题在于， 提供一种使用该单根导线的led灯串的照明装置。
5.为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种单根导线的led灯串，包括： 一根导线，该导线包括复合导线芯，所述复合导线芯由至少一根沿着所述导线 的轴线方向延伸的第一导体层、至少一根沿着所述导线的轴线方向延伸的第二 导体层以及位于它们之间的绝缘层复合而成；以及若干灯珠，若干所述灯珠沿 着所述导线的轴线方向以设定距离间隔排布，所述灯珠均包括至少一个贴片式 led发光件和包覆在至少一个所述贴片式led发光件的表面上的封装胶体，至少 一个所述贴片式led发光件的正极和负极分别与至少一根所述第一导体层和至 少一根所述第二导体层电性连接。
6.本发明的单根导线的led灯串，使用复合导线代替传统的漆包线或者胶皮 线，复合导线的导体层和绝缘层一体复合在一起，与传统的漆包线或者胶皮线 相比，复合导线芯11的横截面积更小、重量更轻，可以大大降低led灯串的尺 寸和重量，提升了led灯串品质，拓展了led灯串的使用场合。
7.在其中一个实施例中，至少一根所述第一导体层和至少一根所述第二导体 层沿着垂直于所述导线的轴线的方向排布。
8.在其中一个实施例中，所述灯珠的至少一个所述贴片式led发光件位于所 述复合导线芯的一侧或者分别位于所述复合导线芯的相对的两侧，且位于同一 侧的所述贴片式led发光件的正极和负极的方向相同或者相反。
9.在其中一个实施例中，至少一根所述第一导体层和至少一根所述第二导体 层沿着以所述导线的中心轴线为中心的圆周方向排布。
10.在其中一个实施例中，所述灯珠包括两个以上的所述贴片式led发光件， 两个以上的所述贴片式led发光件沿着以所述导线的中心轴线为中心的圆周方 向排布。
11.在其中一个实施例中，至少一根所述第一导体层和至少一根所述第二导体 层沿着从所述导线的轴线开始由内至外的顺序同轴排布。
12.在其中一个实施例中，所述导线的中心轴线一侧或两侧的所述复合导线芯 的与所述灯珠位置对应的部位沿所述导线的轴线方向被切开，以露出所述第一 导体层和所述第二导体层形成第一焊接部和第二焊接部，所述贴片式led发光 件的正极和负极分别与所述第一焊接部和所述第二焊接部电性连接。
13.在其中一个实施例中，所述复合导线芯的横截面为圆形、椭圆形、多边形 或者矩形。
14.在其中一个实施例中，所述贴片式led发光件的面对所述复合导线芯的表 面上设置有与所述复合导线芯的表面形状相匹配的凹槽。
15.在其中一个实施例中，所述第一导体层和所述第二导体层的材质为cu、al、 ag或其合金，所述绝缘层的材质为非金属或者金属氧化物。
16.在其中一个实施例中，所述导线还包括包覆在所述复合导线芯表面的部分 或全部上的绝缘线皮。
17.在其中一个实施例中，所述绝缘线皮的材质为绝缘漆或者绝缘塑胶。
18.在其中一个实施例中，所述贴片式led发光件为led、icled或hvled。
19.在其中一个实施例中，还包括若干部分或全部透明或半透明的装饰件，若 干所述装饰件分别包覆在若干所述灯珠的外部。
20.本发明另一个实施例中，提供一种照明装置，包括控制盒和所述的单根导 线的led灯串，所述控制盒的正极输出端和负极输出端分别与所述led灯串的 所述第一导体层和所述第二导体层电性连接。
21.在其中一个实施例中，所述控制盒包括连接电路板，所述连接电路板上设 置有至少一根第一连接线、至少一根第二连接线以及过孔，所述过孔的内壁上 设置有分别与至少一根所述第一连接线电性连接的至少一个第一导电部和与分 别至少一根所述第二连接线电性连接的至少一个第二导电部，所述led灯串的 所述导线的一端插入所述过孔内，且所述导线的至少一根所述第一导体层和至 少一根所述第二导体层分别与至少一个所述第一导电部和至少一个所述第二导 电部焊接。
22.本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进 行说明。
附图说明
23.图1为本发明实施例1中的单根导线的led灯串的轴测图；
24.图2为图1中所示单根导线的led灯串的主视图；
25.图3为沿图2中c-c线的剖视图；
26.图4为图1中所示单根导线的led灯串的电路原理图；
27.图5为本发明实施例2中的单根导线的led灯串的轴测图；
28.图6为本发明实施例3中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
29.图7为本发明实施例4中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
30.图8为本发明实施例5中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
31.图9为本发明实施例6中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
32.图10为本发明实施例7中的单根导线的led灯串的轴测图；
33.图11为本发明实施例7中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
34.图12为本发明实施例8中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
35.图13为本发明实施例9中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视图；
36.图14为本发明实施例10中的单根导线的led灯串省掉封装胶体后的剖视 图；
37.图15为图1中所示具有单根导线的led灯串的照明装置的结构示意图；
38.图16为led灯串的导线与控制盒的连接示意图。
39.附图标记说明：10、导线；11、复合导线芯；111、第一导体层；112、第 二导体层；113、绝缘层；114、第一焊接部；115、第二焊接部；12、绝缘线皮； 20、灯珠；21、贴片式led发光件；211、正极；212、负极；213、凹槽；22、 封装胶体；30、控制盒；31、连接电路板；311、过孔；312、第一导电部；313、 第二导电部。
具体实施方式
40.下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不 冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中 以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。 应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
42.图1为本发明实施例1中的单根导线的led灯串的轴测图，图2为图1中 所示单根导线的led灯串的主视图，图3为沿图1中c-c线的剖视图，图4为 图1中所示单根导线的电路原理图。如图1-4所示，本实施例1的单根导线的 led灯串包括一根导线10和沿导线10的轴线方向以一定间距间隔排布的若干灯 珠20。
43.其中，导线10具有中心轴线x，导线10包括复合导线芯11，复合导线芯 11由至少一根沿中心轴线x延伸的第一导体层111、至少一根沿中心轴线x延 伸的第二导体层112以及位于它们之间的绝缘层113复合而成。第一导体层111 和第二导体层112的材质可以是cu、al、ag或其合金，绝缘层113的材质可以 为非金属或者金属氧化物，金属氧化物可以是ni、nb、cr、fe、al、zr、ti、v、 w、mo、cu中一种或多种金属元素的氧化物。与传统的漆包线或者胶皮线相比， 复合导线芯11的横截面积更小、重量更轻，可以大大降低led灯串的尺寸和重 量，提升了led灯串品质，拓展了led灯串的使用场合。
44.本实施例中，至少一根第一导体层111和至少一根第二导体层112沿垂直 于中心轴线x的方向(即图3中箭头a指示的方向)排布。作为示例，第一导 体层111、第二导体层112
及绝缘层113的数量均为一根，绝缘层113的横截面 为“一”字型，第一导体层111和第二导体层112的横截面形状近似半圆形， 第一导体层111和第二导体层112相对地布置在绝缘层113的两侧，使得复合 导线芯11的横截面形状为圆形。当然，复合导线芯11的横截面形状还可以为 椭圆形、多边形或者矩形。
45.优选地，为了防止第一导体层111和第二导体层112与其他导电物体接触 发生漏电现象，本实施例中的导线10还包括包覆在复合导线芯11表面的部分 或全部上的绝缘线皮12。绝缘线皮12的材料可以为绝缘漆或者绝缘塑胶。需要 说明的是，由于本实施例中的两层导体层之间通过绝缘层113相互隔开，两层 导体层之间不会发生短路，因此，对于一些对漏电要求不高的场所可以省去绝 缘线皮12。
46.若干灯珠20(作为示例，本实施例中的灯珠20数量为7颗)沿着中心轴线 x方向以设定距离间隔排布，灯珠20均包括至少一个贴片式led发光件21和包 覆在至少一个贴片式led发光件21的表面上的封装胶体22，至少一个贴片式led发光件21的正极211和负极212分别与至少一根第一导体层111和至少一 根第二导体层112电性连接。本实施例中，每个灯珠20均包括一个或以上的贴 片式led发光件21，该一个贴片式led发光件21位于复合导线芯11的一侧， 贴片式led发光件21的正极211和负极212分别与第一导体层111和第二导体 层112通过激光焊接的方式电性连接。
47.优选地，贴片式led发光件21的面对复合导线芯11的表面上设置有与复 合导线芯11的表面形状相匹配的凹槽213，这样贴片式led发光件21与复合导 线芯11紧密贴合在一起，灯珠的体积更小。
48.本实施例中的贴片式led发光件21为icled，icled通过将ic直接封装在 标准led尺寸内，在生产上降低产品工艺难度，在体积上减少独立外置ic所需 的额外空间，在色彩上满足了单点可控全彩的控制能力。icled内置载波信号处 理模块，icled的控制信号通过两种方式传输，一种是在第一导体层111和第二 导体层112上加载波形，传输信号，达到电源、信号同线传输。另一种方式是 绝缘层113采用金属氧化物绝缘材料，在绝缘层113上加载波形，达到传输信 号的目的。贴片式led发光件21还可以是普通的单色led，比如白光led、蓝 光led、闪炮led等。此外，贴片式led发光件21还可以为hvled(即高压led)。
49.封装胶体22可以为uv胶或者普通固化胶，封装胶体22的横截面的轮廓可 以是圆形、椭圆形、方形等。
50.优选地，单根导线的led灯串还包括若干部分或全部透明或半透明的装饰 件(图中未示出)，若干装饰件分别包覆在若干所述灯珠的外部。装饰件可以增 加产品的美观和保护灯珠。装饰件可以与灯串直接注塑一体成型，或者先生产 led灯串，后用多个装饰零件与led灯串组装一起。
51.图5为本发明实施例2中的单根导线的led灯串的轴测图。如图所示，本 实施例中的每个灯珠20均包括两个贴片式led发光件21，两个贴片式led发光 件21位于复合导线芯11的方向的同一侧，且两个贴片式led发光件21的正极 211和负极212的方向相反。这样，当正向通电(即第一导体层111连接电源正 极，第二导体层112连接电源负极)时位于左侧的贴片式led发光件21发光， 位于右侧的贴片式led发光件21不发光，当反向通电(即第一导体层111连接 电源负极，第二导体层112连接电源正极)时，位于右侧的贴片式led发光件 21发光，位于左侧的贴片式led发光件21不发光，因此，实现无极效果，使用 方便。
52.图6为本发明实施例3中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖视 图。如图所示，本实施例中的每个灯珠20均包括两个贴片式led发光件21，两 个贴片式led发光件21分别位于复合导线芯11的两侧，这样可以增大led的 发光面积，提高灯珠20的亮度，而且还可以提高导线的利用率。本实施例中， 同一个灯珠20内的两个贴片式led发光件21的极性相同，即两个贴片式led 发光件21的正极211均与第一导体层111电性连接，两个贴片式led发光件21 的负极212均与第二导体层112电性连接。作为替代方案，同一个灯珠20内的 两个贴片式led发光件21的极性还可以相反，即一个贴片式led发光件21的 正极211与第一导体层111电性连接，负极212与第二导体层112电性连接， 另一个贴片式led发光件21的正极211与第二导体层112电性连接，负极212 与第一导体层111电性连接。
53.图7为本发明实施例4中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖视 图。如图所示，本实施例中的复合导线芯11的横截面为矩形，复合导线芯11 由一根第一导体层111、两根第二导体层112以及位于它们之间的绝缘层113复 合而成，一根第一导体层111和两根第二导体层112沿着垂直于中心轴线x的 方向(即图7中箭头b指示的方向)排布。每个灯珠20包含两个贴片式led发 光件21，两个贴片式led发光件21的正极211(或者负极212)与第一导体层 111电性连接，两个贴片式led发光件21的负极212(或者正极211)分别与两 个第二导体层112电性连接。此外，两个贴片式led发光件21的颜色可以设置 为不同。
54.图8为本发明实施例5中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖视 图。如图所示，本实施例中的单根导线的led灯串与实施例3中的led灯串的 结构大体相同，不同之处在于：至少一根第一导体层111和至少一根第二导体 层112沿着以中心轴线x为中心的圆周方向排布。作为示例，复合导线芯11的 横截面为圆形，第一导体层111和第二导体层112的数量均为两根，第一导体 层111和第二导体层112的横截面为90度扇形，绝缘层113的横截面形状为“十
”ꢀ
字形。每个灯珠20包括两个贴片式led发光件21，两个贴片式led发光件21 以中心轴线x为中心的圆周方向排布，其中一个贴片式led发光件21的正极211 和负极212分别与一根第一导体层111和一根第一导体层111焊接，另一个贴 片式led发光件21的正极211和负极212分别与另一根第一导体层111和另一 根第一导体层111焊接。与实施例2相比，本实施例的led灯串在相同直径下， 可以实现单独控制灯珠20内的两个贴片式led发光件21。
55.图9为本发明实施例6中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖视 图。如图所示，本实施例中的单根导线的led灯串与实施例5中的led灯串的 结构大体相同，不同之处在于：两个贴片式led发光件21的正极211和负极212 的极性相反，当正向通电时其中一个贴片式led发光件21发光，另一个贴片式 led发光件21不发光，反向通电时，其中一个贴片式led发光件21不发光，另 一个贴片式led发光件21发光，因此，实现无极效果。
56.图10为本发明实施例7中的单根导线的led灯串的轴测图，图11为该单 根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖视图。如图10、11所示，本实施例 中的单根导线的led灯串与实施例1中的led灯串的结构大体相同，不同之处 在于：第一导体层111和第二导体层112沿着从中心轴线x开始由内至外的顺 序同轴排布。中心轴线x一侧或两侧的复合导线芯11的与灯珠20位置对应的 部位沿中心轴线x被切开，以露出第一导体层111和第二导体层112形成第一 焊接部114和第二焊接部115，贴片式led发光件21的正极211和负极212分 别与第一焊接部114和第二焊接部115电性连接。本实施例中，第一导体层111、 第二导体层112
及绝缘层113的数量均为一根，第一导体层111位于中心，绝 缘层113和第二导体层112依次包覆在第一导体层111上，中心轴线x一侧的 复合导线芯11的与灯珠20位置对应的部位沿中心轴线x被切开，以露出第一 导体层111和第二导体层112形成第一焊接部114和第二焊接部115，灯珠20 包括一个贴片式led发光件21，贴片式led发光件21的正极211和负极212分 别与第一焊接部114和第二焊接部115焊接。
57.图12为本发明实施例8中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖 视图。如图所示，本实施例中的单根导线的led灯串与实施例7中的led灯串 的结构大体相同，不同之处在于：本实施例中的第一导体层111及绝缘层113 的数量均为两根，第二导体层112的数量为一根，中心轴线x两侧的复合导线 芯11的与灯珠20位置对应的部位沿中心轴线x被切开，以露出第一导体层111 和第二导体层112形成第一焊接部114和第二焊接部115，灯珠20包括两个贴 片式led发光件21，两个贴片式led发光件21分别位于复合导线芯11的两侧， 一个贴片式led发光件21的正极211与中间的第一导体层111的第一焊接部114 电性连接，该贴片式led发光件21的负极212与第二导体层112的第二焊接部 115电性连接，另一个贴片式led发光件21的正极211与外面的第一导体层111 的第一焊接部114电性连接，该贴片式led发光件21的负极212与第二导体层 112的第二焊接部115电性连接。
58.图13为本发明实施例9中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖 视图。如图所示，本实施例中的单根导线的led灯串与实施例7中的led灯串 的结构大体相同，不同之处在于：复合导线芯11的横截面为矩形。
59.图14为本发明实施例10中的单根导线的led灯串省掉封装胶体22后的剖 视图。如图所示，本实施例中的单根导线的led灯串与实施例8中的led灯串 的结构大体相同，不同之处在于：复合导线芯11的横截面为矩形。
60.本发明另一个实施例中，提供一种照明装置，如图15所示，照明装置包括 控制盒30和上述实施例1至9中的单根导线的led灯串。控制盒30的输出端 与led灯串的第一导体层111和第二导体层112连接。控制盒30提供led灯串 的驱动电压和控制信号。
61.如图16所示，优选地，控制盒30包括连接电路板31，连接电路板31上设 置有至少一根第一连接线(图中未示出)、至少一根第二连接线(图中未示出)以 及过孔311，过孔311的形状与导线的横截面形状相匹配，过孔311的内壁上设 置有与至少一根第一连接线导通的至少一个第一导电部312和与至少一根第二 连接线导通的至少一个第二导电部313，led灯串的导线的一端插入过孔311内， 且导线的至少一根第一导体层111和至少一根第二导体层112分别与至少一个 第一导电部312和至少一个第二导电部313焊接。led灯串与控制盒30采用此 种连接方式，具有结构简单，成本低，装配效率高的优点。
62.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但 并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。