照明装置及其制备方法.pdf

本发明整体涉及照明装置及其制备方法。具体地讲，所述装置包括：第一导体层；第一绝缘体层，其设置在所述第一导体层上并且具有至少一个第一孔隙，所述第一孔隙穿过所述第一绝缘体层被限定于所述第一绝缘体层内；第二导体层，其设置在所述第一绝缘体层上并且具有至少一个第二孔隙，所述第二孔隙穿过所述第二导体层被限定于所述第二导体层内并被布置为与所述至少一个第一孔隙对准；和光控制层，其设置在所述第二导体层上并且具有至少一对孔隙，所述至少一对孔隙穿过所述光控制层被限定于所述光控制层内，并且包括第三孔隙和第四孔隙，其中所述第三孔隙被布置为与所述至少一个第二和第一孔隙对准。

1.  一种照明装置，包括：
第一导体层；
第一绝缘体层，其设置在所述第一导体层上，并且具有至少一个第一孔隙，所述第一孔隙穿过所述第一绝缘体层被限定于所述第一绝缘体层内；
第二导体层，其设置在所述第一绝缘体层上，并且具有至少一个第二孔隙，所述第二孔隙穿过所述第二导体层被限定于所述第二导体层内，并且被布置为与所述至少一个第一孔隙对准；
光控制层，其设置在所述第二导体层上，并且具有至少一对孔隙，所述至少一对孔隙穿过所述光控制层被限定于所述光控制层内，并且包括第三孔隙和第四孔隙，其中所述第三孔隙被布置为与所述至少一个第二孔隙和第一孔隙对准。
2 根据权利要求1所述的照明装置，还包括：
至少一个光源，其具有穿过所述第一、第二、第三孔隙与所述至少一个第一导体电连通的第一部分，和穿过所述第四孔隙与所述至少一个第二导体电连通的第二部分。

3.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述第一导体和所述第二导体中的至少一个包括由铜、银、金、铝、钯和钛中的至少一个构成的金属导体。

4.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述装置呈基本上平面的形状。

5.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述装置为弯曲状。

6.  根据权利要求1所述的照明装置，所述照明装置与照明指示牌、建筑物、运载工具或显示器结合。

7.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光控制层为光反射层。

8.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光控制层为聚合物反射镜膜。

9.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光控制层为光透明层，并且所述第一绝缘体层为光反射层。

10.  根据权利要求1所述的照明装置，其中所述第一绝缘体层包括：多个第一孔隙，其穿过所述第一绝缘体层被限定于所述第一绝缘体层内；和多个第二孔隙，其穿过所述第二导体层被限定，并且被布置为与所述多个第一孔隙对准；以及多个第三孔隙和多个第四孔隙，其被限定在所述光控制层内，其中所述多个第三孔隙与所述多个第二孔隙对准。

11.  一种制备照明装置的方法，包括：
将第一绝缘体层设置在第一导体层上，所述第一绝缘体层限定穿过所述第一绝缘体层的至少一个第一孔隙；
将第二导体层设置在所述第一绝缘体层上，所述第一绝缘体层限定穿过所述第二导体层并且被布置为与所述至少一个第一孔隙对准的至少一个第二孔隙；以及
设置光控制层，所述光控制层限定穿过所述光控制层的至少一个第三和第四孔隙，使得所述至少一个第三孔隙被布置为与所述至少一个第一和第二孔隙对准。

12.  根据权利要求11所述的方法，还包括：
在所述光控制层的上表面上设置至少一个光源，使得所述光源的第一部分穿过所述第一、第二、第三孔隙与所述至少一个第一导体电连通，并且使所述光源的第二部分穿过所述第四孔隙与所述至少一个第二导体电连通。

13.  根据权利要求11所述的方法，其中所述光控制层为光反射层。

14.  根据权利要求11所述的方法，其中所述光控制层为聚合物反射镜膜。

15.  根据权利要求11所述的方法，其中所述第一绝缘体层包括：多个第一孔隙，其穿过所述第一绝缘体层被限定于所述第一绝缘体层内；和多个第二孔隙，其穿过所述第二导体层被限定，并且被布置为与所述多个第一孔隙对准；以及多个第三孔隙和多个第四孔隙，其被限定在所述光控制层内，其中所述多个第三孔隙与所述多个第二孔隙对准。

16.  一种照明装置，包括：
第一薄膜层，其具有光控制性能；
导体图案，其设置在所述第一薄膜层的侧面上；和
至少一个光源，其设置在所述第一薄膜层的所述侧面上并且与所述导体图案电连通。

17.  根据权利要求16所述的照明装置，其中所述第一薄膜层为光反射膜。

18.  根据权利要求16所述的照明装置，其中所述导体图案为印刷导电性油墨、金属线路、层合的图案化导体或它们的组合中的至少一个。

19.  根据权利要求16所述的照明装置，其中所述至少一个光源包括多个发光二极管。

20.  根据权利要求16所述的照明装置，还包括设置在所述第一薄膜层的第二侧面上的第二导体图案，其中所述第二侧面与所述第一侧面相对，并且所述光源与所述第二导体图案电连通。

21.  根据权利要求20所述的照明装置，还包括设置在所述光源和所述导体图案之间的聚合物光反射膜。

照明装置及其制备方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2006年9月11日提交的共同待审的美国临时申请No.60/825,245的优先权，其以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及照明装置，更具体地讲，涉及采用薄层的薄型照明装置，该薄层具有电路和照明装置并且能够切割成各种形状。
背景技术
多种应用中的、采用电路和光管理装置的照明装置在本领域中是已知的。这类装置包括光源和为光源以及某些光管理装置(例如将光源产生的光按所需方式进行导向的反射器或扩散片)供电的电路。具体地讲，这类装置可用于尝试以最小的空间占用来提供照明，尤其适用于光导装置或光管理装置为薄型的情况。已知的发光装置和设备主要用于提供照明，然而，它们通常采用包含发光装置(例如白炽灯设备或类似的发光装置)的大体积壳体。具体地讲，诸如指示牌、槽型字和显示器之类的应用，(例如)这些已知的照明装置都占用了相对较大的空间。
采用电路基板的发光装置可以是其上带有图案化铜电路和元件安装孔的玻璃纤维基板。这类刚性电路板(即通常所说的FR4电路板)采用了刚性设计并被制造为非常坚硬。因此，它们不适于安装到不平坦的表面上。柔性电路是存在的，它们通常是由膜(例如以商品名KAPTON聚酰亚胺膜出售的那些膜)上的图案化铜制成。这些电路具有柔韧性的优势，但也承受更高的制造成本。此外，这些电路通常是通过分步重复图案化方法制成的。这种方法给对准层上的特征物以及在层间进行连接带来了很大的困难。因此，这种方法成本高昂而且需要高维护。
发明内容
本发明整体涉及照明装置及其制备方法。具体地讲，本发明涉及具有LED阵列的照明垫。这些照明垫可以根据需要形成为柔性的、可切割为任何尺寸的薄型复合膜。
在一个实施例中，该装置包括：第一导体层；第一绝缘体层，其设置在第一导体层上并且具有至少一个第一孔隙，该第一孔隙穿过第一绝缘体层被限定于所述第一绝缘体层内；第二导体层，其设置在第一绝缘体层上并且具有至少一个第二孔隙，该第二孔隙穿过该第二导体层被限定于所述第二导体层内并被布置为与至少一个第一孔隙对准；和光控制层，其设置在第二导体层上并且具有至少一对孔隙，该至少一对孔隙(包括第三孔隙和第四孔隙)穿过光控制层被限制于所述光控制层内，其中第三孔隙被布置为与至少一个第二和第一孔隙对准。
在另一实施例中，制备照明装置的方法包括：将第一绝缘体层设置在第一导体层上，第一绝缘体层限定穿过该第一绝缘体层的至少一个第一孔隙；将第二导体层设置在第一绝缘体层上，该第一绝缘体层限定穿过该第二导体层并被布置为与至少一个第一孔隙对准的至少一个第二孔隙；以及设置光控制层，光控制层限定至少一个穿过该光控制层的第三和第四孔隙，使得至少一个第三孔隙被布置为与至少一个第一和第二孔隙对准。
在又一个实施例中，照明装置包括：第一薄膜层，其具有光控制性能；导体图案，其设置在该第一薄膜层的侧面上；以及至少一个光源，其设置在该第一薄膜层的侧面上并与导体图案电连通。
附图说明
图1为本发明所公开照明装置的实例的分解透视图。
图2为图1所示装置的分解侧视图。
图3为图1所示装置的侧视图。
图4为图1所示装置的俯视图，示出了图1所示装置的导体图案之间的位置关系(未示出发光装置)。
图5为图1所示装置的俯视图，示出了图1所示装置的导体图案之间的位置关系和该装置的发光装置。
图6为本发明所公开照明装置的另一个实例的分解透视图。
图7示出了沿图6所示装置的剖面线7-7截取的分解横截面。
图8示出了图7所示装置组装后的剖视图。
图9为图6所示装置组装后的透视图。
图10为本发明所公开照明装置的另一个实例的分解透视图。
图11为图10所示装置处于组装状态下的透视图。
图12为本发明所公开照明装置的另一个实例的俯视图。
具体实施方式
本发明的特征在于照明装置和制备这类装置的方法，这类装置为薄型，从而可以提供与传统技术中已知的发光装置相比更薄、占用空间更少的发光装置，该装置还能被方便地切割成各种形状。这类照明装置可应用于各种应用中。这类应用的一种应用可为用于空间有限或者期望照明装置为薄型的情况。这类例子的一个例子可以包括照明指示牌，有时称为“光箱”。照明指示牌通常用于增强图像和/或文字的显示。照明指示牌的例子可见于(例如)机场、公共交通车站、购物中心和其他公共场所。这些指示牌通常包括具有受光面的外罩，其中图形(包括图像和/或文字)位于该受光面上。在装置为平坦、至少基本平坦或弯曲的情况下，本发明所公开的照明装置都可通过将至少一个光源和透光性装置包括在内来改变这类照明指示牌。本发明所公开的照明装置可用于照明槽型字，其中可对本发明所公开的照明垫进行切割，以使其适合于槽型字的特定形状并为槽型字提供均匀的照明。另一个应用为用于背光显示器中，例如可用作活动指示牌、电视和计算机显示器的液晶显示器。另一个应用为用于运载工具中，其中体积和重量的最小化是重点。
如本文所用，术语“运载工具”在广义上定义为运送或传送某些东西的装置。可利用照明装置的运载工具的类型包括(通过非限制性实例)汽车、卡车、公共汽车、火车、旅行车、船、飞行器、自行车等。
另外，如本文所用，术语“光源”是指任何固态发光装置，包括(通过非限制性实例)LED、荧光灯或白炽灯、电致发光灯和其他类似的光源。
如本文所用，术语“透光性层”是指传输可见光或改变可见光传输性质的任何材料。改变性质的非限制性实例包括反射、折射、散射、衍射和干涉作用。
本文所公开的照明装置可为指示牌、显示器、运载工具或建筑物应用提供照明，这种装置更薄、相对便宜、更有效率、照明均匀而且具有美学吸引力。这些照明装置是由挠性材料形成的，该挠性材料允许照明装置或灯垫围绕任何直径(例如，1cm或2cm或5cm或10cm的直径)的圆柱体进行弹性变形。在许多实施例中，可将这些照明装置以膜/层形式装配到滚筒式装置上，以形成连续网状的照明灯垫，该照明灯垫可被切割为任何可用的尺寸或形状，如在同时提交的美国专利申请No.(代理人档案号No.62995US002)中所述，该专利以引用方式并入本文。
这里要指出的是，除非另外指明，本公开所述实例中所记录的所有份数、百分比和比率均以重量计。
当诸如“在…上面”、“较高的”、“在…顶部”、“向上”、“在…之下”、“在…下面”、“较低的”和“向下”之类的术语用于该应用以描述照明装置中的组件的位置或取向时，这些术语的使用仅出于方便的目的并假定照明装置的观察面是水平的且从上方观察。这些术语无意于暗示成品照明装置的任何所需取向或在成品装置实际使用中提供的光或环境光所采取的任何所需取向。
在一个基本实施例中，该装置包括能够传送电流的电路。该装置包括粘合到导电层的电绝缘层。这些层可以通过永久性粘合剂或以彼此可移除的方式进行粘合。可以通过多种方法进行连接。在一些实施例中，通过机械方法实现连接。也就是说，在两个单独的层之间形成粘合，而且导电层并未化学沉积到电绝缘层上。例如，使用层合法或使用粘合剂将电绝缘层和导电层连接在一起。如上所述，该装置可包括覆盖多层电路的底部膜。该底部膜可以为附加的电绝缘层或单独的聚合物膜，或为二者的组合。
图1示出了根据本发明的照明装置10的实例。所示装置10具有第一层12，该第一层可以是柔性的或刚性的。在许多实施例中，第一层12是具有光反射特性的多层膜，例如反射器材料。要指出的是，反射器材料会赋予光多种特性，例如颜色或反射特性(即，镜面反射)。反射器材料可以是反射镜膜、不透明膜或能够反射光的其他材料。适用的高反射率材料的例子包括可购自3M Company的Vikuiti^TM增强型镜面反射(ESR)多层聚合物膜(Vikuiti^TM Enhanced Specular Reflector(ESR)multilayerpolymeric film)；使用0.4密耳厚的丙烯酸异辛酯-丙烯酸压敏粘合剂将掺有硫酸钡的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(2密耳厚)层叠到Vikuiti^TMESR薄膜上所形成的薄膜，本文将这种层叠薄膜称为“EDR II”薄膜；购自Toray Industries，Inc.的E-60系列Lumirror^TM聚酯膜(E-60 seriesLumirror^TM polyester film)；购自3M Company的光增强膜3635-100(LEF)(Light Enhancement Film 3635-100(LEF))；多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜，例如购自W.L.Gore & Associates，Inc.的那些膜；购自Labsphere，Inc.的Spectralon^TM反射材料(Spectralon^TM reflectancemateriai)；购自Alanod Aluminum-Veredlung GmbH & Co.的Miro^TM阳极氧化铝膜(包括Miro^TM 2 薄膜)(Miro^TM anodized aluminum films(including Miro^TM  2 fi lm))；购自Furukawa Electric Co.，Ltd.的MCPET高反射率泡沫片材(MCPET high reflectivity foamed sheeting)；以及购自Mitsui Chemicals，Inc.的White Refstar^TM薄膜(WhiteRefstar^TM films)和MT薄膜(MT films)。如果层12与作为反射器的层16结合，那么它也可以是半透明的或透明的。
第一导体图案14设置在第一层12的表面上。该导体图案14可包括导电性油墨，例如银墨；或薄型导体图案，例如铜或铝箔或者它们的组合(例如含有铜或类似导电性金属的电镀导电性油墨)。在一些实施例中，导体图案14是按照所选图案通过(例如)丝网印刷法、荫罩法、照相平版印刷法、蚀刻法、烧蚀法或激光诱导热成像法形成的。在许多实施例中，该导体图案可由诸如铜或铝箔之类的导电薄片形成，该导电薄片可通过(例如)旋转模切、激光图案化、水射流切割或其他市售的切割方法，形成为(例如)连续化或图案化的导电薄片。该导体图案14可以为层合到第一层12表面上的单独层，或作为另外一种选择，可以为设置并固定在层12和16之间然后粘合在一起的单独层。电路架构可以包括如图1所示格栅图案的总线，或包括任何其他所需的图案。
装置10还包括被构造为与第一层14接合的第二层16。在一些实施例中，第二层16由透明聚酯膜，或任何其他可提供透光性的合适的膜(无论是透明的还是半透明的)构成。在许多实施例中，层16为反射器膜，如上所述，它可以取代反射器基膜层12或增强该层。在一些实施例中，或者与第一层12的上表面接合的第二层16的底面，或者具有导体图案14的第一层12的上表面包含粘合剂(可以具有透光性)，该粘合剂用于将第一层和第二层12、16附连在一起。在许多实施例中，层12和层16层合到一起以形成一体的装置。
第二层16包含第二导体图案18，其构造和组装方式类似于上述第一导体图案14。第二层16还包括一个或多个孔隙或通孔20，其经过布置，使得在将第一层和第二层12和16连接在一起时，它们与第一导体图案14的对应部分对准，从而可以从第二层16的上表面进入第一导体图案14，将结合图2-5对此进行更为详尽的论述。
另外要指出的是，虽然层16示出为膜的形式，但它也可以是印刷层。
装置10还包括一个或多个光源或照明源22，其可以是具有两个触体(即，阳极和阴极)的一个或多个发光二极管(LED)，但并不受限于此。可以使用的LED的例子包括各种颜色的LED，例如白色、红色、橙色、琥珀色、黄色、绿色、蓝色、紫色或本领域中已知的任何其他LED颜色。LED也可以为根据所施加电能的极性而发出多种颜色光的LED类型，或者为发出红外光或紫外光的LED类型。此外，LED可以包括各种类型的已封装LED或裸露的LED晶粒，以及使用电路引线或线材的单片式电路板型装置或架构。如图1所示，光源22经过布置使得光源22的至少一部分位于孔隙20之上。这使得光源22的其中一个触体通过孔隙20与第一导体图案14接触或电导通。光源22的另一个触体与第二导体图案18电连通。从而，电源(例如电压源24)随后可以跨接第一和第二导体图案14和18，如图所示，从而提供能量以驱动光源22。
图2为图1所示装置10的分解侧视图，并且类似的附图标记是指图1中所示的相同元件。如图2所示，第一层12包括设置在其上表面的一种或多种导体图案14。在所示实例中，导体图案14可以由镀有铜或铜箔28的导电性油墨线路26构成，如上所述。然后，如箭头30所示，光源22的一部分可穿过孔隙20，与导体图案14形成电连接或电连通。这里要指出的是，各图中所示装置10的各元件的尺寸并不是严格准确的，它仅仅示出了本发明所公开的元件布置方式。因此，层12和16以及导体图案14和18的厚度要大于在实施过程中所采用的厚度。因而，光源22的其中一个触体穿过通孔20延伸(从而与导体图案14接触)出的距离是很小的，并且可以不需要从光源22延伸出的用于与导体图案14接触的凸起、伸出部或引线。作为另外一种选择，可以将电阻器或电阻材料粘合或沉积在孔隙内，以使得下接触图案与上接触图案接近。这将起到为每个LED提供限流电阻的额外功能的作用。作为另外一种选择，可以选择具有正温度系数的电阻材料，这样做的额外好处在于，可根据环境温度或LED温度进一步限制每个LED电流。
图3示出了图1所示装置10的组装侧视图，示出了相连接的层12与层16。如上所述，各图中的尺寸并非旨在示出确切的尺寸，并且光源与导体图案14电接触或电连通的间距是很小的。尽管如此，图3仍通过光源22的一部分34与导体图案14之间的连接32(仅为示意性质，并非旨在示出具体的物理连接)来示出电连接。光源22的另一部分36与导体图案18电接触或电连通。要指出的是，导体图案14和导体图案18可以如图2和图3所示进行偏移，或者作为另外一种选择，可将其中一个直接布置在另一个的上方。在这种情况下，可将孔隙20布置在导体图案18内，但要使其与导体图案18的电路电绝缘，并且也要使其不影响导体图案18的电路连续性。
要注意的是，一个或多个光源22的光提取也可以通过在光源22上封装、涂布或涂覆透光性膜得到增强，以通过(例如)消除LED/透光界面处的全内反射来提高LED表面处的提取效率，和/或向光源22提供保护。可通过使用全内反射在封装材料或涂层内引导光，从而通过提供均匀的光分布来实现这一点。此外，因反射和散射而散布于介质内部的漫射光可通过采用(例如)纳米级微粒、玻璃微珠、金属粉末、切碎的ESR或布拉格光栅来产生。介质内部的其他定向光分布可通过采用(例如)棱柱或微结构化的表面、小透镜阵列、成形肋或无规混乱的表面图案来实现。
图4为图1所示装置的示例性俯视图，示出了图1所示装置的导电线路间的示例性位置关系(未示出光源)。具体地讲，格栅状导体图案18位于格栅状导体图案14上方，并且位于与孔隙20相同的高度上。如图所示，孔隙20的布置方式使其在装置10完成组装时直接位于导体图案14的上方。这表示为导体图案14与孔隙20相交。
图5示出了图1和图4所示装置10的俯视图，示出了导电线路和发光装置或光源22间的位置关系(还可参见图2和图3)。如图所示，每个光源22均具有设置在孔隙20上的一部分34，以穿过孔隙20实现光源与导体图案14的连接。每个光源22的另一部分36被布置为与导体图案18电连接。
示例性装置10完成组装时(如图3所示)，例如，第一层12的光反射表面的作用是将光投射到远离第二层上表面的方向，如图3所示。此外，通过使用格栅阵列或类似变体，可切割装置10以形成所需的切割图案。然后，只需在第一层和第二层之间跨接电源便可使光源22实现照明。在一个可选实例中，可以设想出，只需将电路图案或线路印刷到光控制膜的两个侧面或表面上，便可实现装置10。这将在一个面上形成(例如)电路的“正极”侧，而在另一个面上形成电路的“负极”侧。利用涂层片的绝缘性，通过将LED布置为通过孔隙20在电路之间连接，以形成交叉电路图案。使用此方法便可具备生产灯垫的能力，该灯垫可切割成任何所需的图案，然后只需将顶部上的任何一点与底部上的另一点连接便可实现照明。
在另一个替代形式中，可在薄片的单个侧面上形成与装置10类似的结构，方法是首先印刷或电镀第一电路或导体图案；然后，将具有孔隙的介质层印刷到第一电路的至少一部分上。接着，在介质层的顶部设置第二印刷和电镀电路。然后安装照明源(如LED)，使其部分地穿过电介质中的开口，以使得照明源同时与第一和第二导电层或图案连接。
图6-9还公开了根据本发明光源的又一个实例，其包括使用金属箔而非导体图案。图6示出了具有多个层的照明装置40的透视图。第一导体层42可以由金属箔(例如，铜箔或能够制成薄片或层的其他适合导体)构成。设置在第一导体层42上的是第一电绝缘体或非导电层44。在一些实施例中，可以将另一个电绝缘或非导电层设置在第一导电层42的下方，从而将导电层42夹在两个非导电层之间。第一电绝缘体层44包括一个或多个穿过该层的孔隙46。第一电绝缘体层44可以由任何已知的电绝缘体、或能够制成薄片或层的电介质、或光反射层构成，如上所述。另外，层44可以在其一侧或两侧上含有粘合剂，该粘合剂用于粘附层44以邻接各层(例如第一导体层42)。
装置40还包括第二导体层48，该第二导体层设置在第一电绝缘体层44的上表面。第二导电层48包括穿过该层并且可以由金属箔(例如，铜箔或能够制成薄片或层的其他适合导体)构成的一个或多个孔隙50。孔隙50和46被构造为彼此对齐或对准。最后，装置40包括光学薄膜层52。光学薄膜层52可以由反射材料构成或具有某些其他的光控制性质，如上述的光反射膜。层52包括一对或多对孔隙54，每对孔隙54均包括第一孔隙56和第二孔隙58。第一孔隙56分别与第一导体层44和第二导电层50中的孔46和50对齐或对准。图6使用竖直虚线示出了此对准关系。因此，设置在层52的上表面、具有至少两个端部的照明源(例如具有阳极端和阴极端的LED)可以穿过孔隙56、50和46与第一导体层42形成电接触。光照明源的另一个端部可以穿过孔隙58与第二导体层48电连通。在一些实施例中，层52包括单个的大孔隙，该单个的大孔隙替代了由第一孔隙56和第二孔隙58组成的每对孔隙54。
装置40还包括一个或多个光源或照明源60，它可以是具有两个触体(即，阳极和阴极)的一个或多个发光二极管(LED)，但并不受限于此。可以使用的LED的例子包括各种颜色的LED，例如白色、红色、橙色、琥珀色、黄色、绿色、蓝色、紫色或本领域中已知的任何其他LED颜色。LED也可以为根据是正向偏压还是反向偏压而发出多种颜色光的LED类型，或者为发出红外光或紫外光的LED类型。此外，LED可以包括各种类型的已封装LED或裸露的LED晶粒，以及使用电路引线或线材的单片式电路板型装置或架构。
要指出的是，第二导体层48的上表面或光学薄膜层52的底部表面都可以包含粘合剂，以将层48和52附连在一起。另外，将已组装装置40的各层层合到一起以实现一体化构造。
图7示出了沿图6所示装置的剖面线7-7截取的分解横截面，该剖面线7-7延伸穿过装置40的整个竖直截面距离。如图所示，照明源60的一部分62设置在已对准的孔隙56、50和46之上，以在部分62和第一导体层42之间形成电导通。照明装置60的另一部分64设置在孔隙58之上，以在部分64和第二导电层48之间形成电导通。从而，电源(例如电压源66)随后可以跨接第一和第二导体层42和48，如图所示，从而提供能量以驱动照明源60。
图8示出了图7所示装置40组装后的剖视图。如图所示，图8示出了组装后的装置，示出了包括层42、44、48和52的多层结构。如前所述，各图中的尺寸并非旨在示出准确的尺寸，并且光源60与第一和第二导体层42和48电接触或电连通的间距数值是很小的。尽管如此，图8仍示出了光源60的部分62和64的连接部68和70分别与层42和48的电连接(仅为示意性质，并非旨在示出具体的物理连接)。
图9为图6所示装置40组装后的透视图，示出了照明源60设置在装置40的上表面，并且跨接孔隙对56和58。
图10为本发明所公开照明装置80的另一个实例的分解透视图。如图所示，装置80包括载体膜82，该载体膜82可以是电绝缘的。设置在载体膜82上的是一对或多对金属箔带84，例如铜箔带。设置在膜82和金属箔带84上的是光控制膜86，例如反射膜(例如，本文此前所讨论的任何反射膜)。膜86包含至少第一孔对88或89，孔对88或89中的每个孔与金属箔带对84中各自的金属箔带对准。然后，可将照明源(例如图11中所示的LED 90)设置在孔对88的上方，以分别连通已连接金属箔带84的电源的正电位和负电位。
图11为图10所示装置处于组装状态下的透视图。
这些图还示出层86包括与各自的箔条对84相应地对准的至少两对或更多对孔，这些箔条对可通过导体92(在层86的上面或下面)跳接，从而为与箔条对84电连通的一个或多个附加光源组供电。因此，可将装置80制成薄片并切割为所需的尺寸，并且具有适当数目的导体跳线92的该装置只需要一个电源或进路连接94，即可为该切割薄片中的所有LED供电。
要指出的是，可将装置80的各层层合到一起，并设置LED附连电连接。
本文所公开的装置可以包括如各图所示的多个导电层和绝缘层，这取决于每个装置上所需电路的性质或电路数量。例如，可以在两个附加导电层之间层合另外的绝缘层，以在每个装置上形成第二条电路。
图12为本发明所公开照明装置100的另一个实例的俯视图。可以使用银基导电性油墨将该装置100印刷到反射膜102上以形成导体图案104。然后，可采用标准的电化学电镀工艺将铜电镀到导电性油墨上。可以将光源(例如LED)跨焊在间隙106上，以形成可从任意一端供电的并联电路。采用这种方法，通过电镀工艺将电路的导电率从印刷油墨的5.5Ω提高到含有镀层的油墨的0.5Ω。较高的导电率允许安装和点亮整个LED串，而仅通过印刷制成的电路只能明亮地点亮前1个或前2个LED。此电路构建在如前所述的反射膜上。
上述示例性结构和方法可按照图示方法或结合图示方法使用。也就是说，替代形式可以包括由铜箔制成的下部导体图案和印刷于光学薄膜上的上部电路或导体图案。在另一个替代形式中，下部电路可以是电路图案，而上部电路可以是铜箔。
要指出的是，可以采用铝箔或其他导电金属箔来代替用于导体图案或层的铜箔。此外，还可以设想出使用涂覆有金属导体的聚酯来代替箔。而且，可以使用层合在一起的膜或印刷于彼此顶部的涂层制成本发明所公开的所有层。
本文所述的照明装置会形成相对较薄的照明装置，尤其适用于期望照明元件的厚度实现最小化的那些照明应用。在一些实施例中，照明装置或垫(不包括光源)的总厚度范围为从100微米至2000微米，或从100微米至1000微米，或从250微米至750微米。形成本文所述照明装置或垫的多个层可以具有任何可用的厚度。在许多实施例中，导体层的厚度范围为从10微米至50微米，或从20微米至30微米，并且绝缘体层和/或光控制层(包括10至30微米的可选粘合剂层)的厚度范围均为从25微米至250微米，或从25微米至150微米。在许多实施例中，光源是厚度范围从75微米或更大厚度开始的LED。
本文所述的照明装置会形成能够切削成各种所需形状的照明装置。这些形状可以包括线性形状或更复杂的形状。这类照明装置适用于照明表面的多种应用，例如运载工具的内表面或外表面。此外，本发明所公开的照明装置可用于其他应用，例如建筑物的内部或外部照明、背光照明指示牌和显示器，如前所述。
本文所述的照明装置可以具有一个或多个向光源供电的电路。在许多实施例中，这些电路是并联电路。在一些实施例中，电路为多条并联电路，其允许沿照明装置或垫的长度和/或宽度切割照明装置或垫，同时仍允许电路电连接至电压源并为光源供电。
本文所述的照明装置适用于通常设置有照明设备(例如顶灯、手套箱灯、地面照明灯、地图灯、镜灯、装饰灯、后窗刹车灯等)的运载工具的任何表面上。而且，本文所述的照明装置适用于现有技术的照明系统将难以应用或不实用的地方。由于该装置的薄型构造以及光源的构造，因此本发明的照明装置可安装在有限空间内。此外，可将本发明所公开的照明装置安装到包括指示牌箱、槽型字等在内的广告灯箱中。由于本文所述的照明装置具有柔性的构造，因此可将其安装到曲面上。
本文所述的照明装置也适用于显示器应用。这些照明装置作为液晶显示器面板的背光源或边灯尤其有用，同样可用于广告显示器、电视机、DVD或计算机显示器应用。
本领域的技术人员将理解到，本文所述组件的各种组合可以形成适合的照明装置。例如，期望本发明所公开的装置可以由其他挠性材料制成，也期望导电区、导电层和导电图案由挠性材料构成。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰胺上的铜蚀刻电路，例如那些可以商品名“柔性电路”(Flexible Circuits)得自3M Company的电路。透明导电区也可通过将溅射涂膜铟锡氧化物(ITO)图案化到聚酯膜上制成(可购自CPFilms，Inc.，Martinsville Virginia)。用于形成导电区图案的另一个选择是在涂覆有ITO的聚酯完整薄片上激光烧蚀或蚀刻图案。
可进一步设想出，以后可将本发明所公开的照明装置模制成各种照明人工制品，包括(但不限于)按钮、咖啡杯、交通照明灯、窗外壳、车身防擦条、保险杠外罩、家具、工作台面、马桶座圈、淋浴门等。
可更进一步设想出，本发明所公开的照明装置可以选择性地涂覆其他合适的材料以保护LED并提供折射率匹配，这些材料包括丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩丁醛聚合物、聚烯烃树脂、环氧树脂或硅树脂等。可以用漫射元件填充树脂，例如玻璃微珠、二氧化硅颗粒、纤维或颜料。
虽然各图中示出的照明装置将装置示出为基板上平面的制品，但应当理解，也可将该装置构造为弯曲状制品。本领域的技术人员将理解到，可以将各种光管理装置组合与各种光源构造一起使用以制备照明装置。另外，本领域的技术人员将理解到，可将本文所示的整体结构装入壳体。
本文所述照明装置的光学性能可以进一步通过利用额外的光控膜或层来增强。适用于本文所述的照明装置的光管理装置包括：用于眩光和反射管理的光控制膜、棱柱增亮膜、扩散膜、反射膜、反射型偏振器增亮膜、反射器和转向膜、以及液晶显示器面板。
另外要指出的是，本文所述装置的整体构造可以在其正面或背面上含有粘合剂，以将该装置附连到某些其他结构。
本发明还以引用方式并入了提交于2006年3月10日名称为“ILLUMINATION DEVICES AND METHODS FOR MAKING THE SAME”(照明装置及其制备方法)的待审PCT专利申请号US2006/008781。
本领域的技术人员还将理解到，用于本文所述装置的光源可以多种形式提供。光源可以是(例如)一种或多种LED的线性或非线性阵列，或是诸如荧光灯或白炽灯、电致发光灯等其他光源形式。在其他实例中，可以使用LED灯矩阵或格栅。在一些实例中，灯可以是彩色的。在另一些其他实例中，照明装置可以具有不止一个光源。光源可以包括调光式控制、开/关控制、色彩控制等。
按照前文所述，本发明提供了薄型、高效、照明均匀而且具有美学吸引力的照明装置。另外，本发明所公开照明装置还提供易用性，例如可以轻松连接至表面(例如，汽车车窗和其他内部或外部表面或显示器表面)。
上述提供的详细实例，其目的仅在于进行举例说明和描述，并非是限制本发明。因此可以设想出，本发明涵盖了属于上述公开基本基础原理和附加权利要求的精神和范围内的任何其他修改形式、变型形式或等同形式。