CN102483893A - 具有改进的光漫射的发光电子织物 - Google Patents

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Abstract

一种发光电子织物（2），包括：柔性部件载体（3），其具有布置于其上的多个光源(4a-c)；覆盖织物（5），其布置成允许由所述光源(4a-c)发出的光通过所述覆盖织物（5）；以及光漫射构件（6），其布置于所述光源(4a-c)与所述覆盖织物(5)之间。光漫射构件（6）包括由多个光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c)形成的分层结构，其中位于分层结构中的相邻光漫射层至少在对应于光源(4a-c)的位置的光漫射构件（6）的部分中被间隔开。

Description

具有改进的光漫射的发光电子织物
技术领域
本发明涉及发光电子织物且涉及用于制造这种发光电子织物的方法。
背景技术
通过将诸如发光二极管（LED）这样的光源集成到织物应用中且由此生成发光电子织物，能实现有吸引力的视觉效果。
一般而言，当前可购买到的发光电子织物具有相当低的分辨率，即，相邻光源之间的间距相对较大。而且，发现终端使用者常常更喜欢发光电子织物给出光源并非是被隔离的光点的印象。
因此，当前提出的发光电子织物可具备布置于光源顶部上的漫射元件以实现来自发光电子织物的更均匀光输出。
为了更进一步改进由这里所揭示的发光电子织物所输出的光的均匀性，WO 2006/129246 公开了一种由具有不同密度的两层非织布所形成的漫射元件。
但是，在努力实现如下发光电子织物方面，似乎仍有改进空间，该发光电子织物具有织物一样的机械性质、提供由其输出的光的良好均匀性且易于制造。
发明内容
鉴于在现有技术中上文所提到的缺陷和其它缺陷，本发明的总体目的是，提供一种改进的发光电子织物。
根据本发明的第一方面，提供一种发光电子织物，其包括：柔性部件载体，该柔性部件载体具有布置于其上的多个光源 ；覆盖织物，其布置成允许由光源发出的光穿过覆盖织物；以及光漫射构件，其布置于述光源与覆盖织物之间，光漫射构件包括由多个光漫射层形成的分层结构，其中位于分层结构中的相邻光漫射层至少在对应于光源位置的光漫射构件的部分中被间隔开。
柔性部件载体可例如包括柔性印刷电路板或包括导体线的织物基底。这种织物基底可例如使用交织的导电纱线和非导电纱线形成。
本发明是基于以下认识：具备均匀光输出以及织物一样的机械性质的发光电子织物能通过使用多层漫射结构来漫射由包括于发光电子织物中的光源所输出的光而实现，在该多层漫射结构中相邻光漫射层被间隔开。
由于在光漫射层与空气之间的界面，在使用比已知发光电子织物中更少的光漫射材料时，能够实现很高效的光漫射。使用更少光漫射材料可减少在光漫射构件中出现的吸收和向后散射，这增加了发光电子织物的输出效率。
而且，在相邻光漫射层之间的间距有利于在相邻光漫射层之间的相对移动，这为发光电子织物提供更类似织物一样的机械性质。
分层结构中相邻光漫射层之间的间距可有利地通过配置包括于光漫射构件中的分层结构以使得光漫射层中的至少一个被弯曲而使相邻光漫射层在沿着穿过分层结构的线的点处具有彼此不同曲率半径而实现。由此，光漫射层的固有弹性将导致弹力以用于保持相邻光漫射层间隔开。这种包括于光漫射构件中的分层结构的配置能以各种方式实现。在下文中，将提供几个不同的示例性实施例，其中相邻光漫射层在沿着基本上垂直于光漫射构件穿过分层结构的所有光漫射层的直线上的点处具有彼此不同的曲率半径。
根据各种实施例，分层结构可有利地由在其自身上折叠至少一次的柔性片形成。这种提供分层结构的方式特别适合于常规织物生产，其允许低制造成本和对潜在制造设施的较宽选择。
而且，分层结构可由沿着其相应边界布置的至少一个接头而接合在一起的至少两个柔性片部分形成。
显然，柔性片部分可使用本领域技术人员已知的任何接合技术而接合在一起，诸如通过缝合、焊接、熔合等。
根据一实例，至少一个接头可布置于包括于光漫射构件的分层结构中的相邻光漫射层之间。
此外，接合在一起的至少两个柔性片部分可具有不同大小。通过以此方式来接合不同大小的片部分，可获得凸起（bulge），因此相邻光漫射层可间隔开而无需使用额外结构，诸如间隔构件。
而且，光漫射层的至少一个为织物层。特别地，该分层结构可由在其自身上折叠至少一次的织物片形成，或者由沿着其相应边界接合在一起的至少两个不同大小的柔性片部分形成，其中柔性片部分的至少一个为织物片部分。
在本申请的情形下，“织物”应理解为完全或部分地由织物纤维制成的材料或产品。织物可例如通过编织、编结、针织、钩编、绗缝或制毡而制成。特别地，织物可为编织或非编织的。
光漫射构件可有利地包括非编织的织物材料的至少一个片，因为非编织的织物材料良好地适用于提供发光电子织物的光的高效漫射与所需织物一样的机械性质的组合。
为了给位于对应于光源位置的光漫射构件的部分中的相邻光漫射层之间的间距提供高度稳固性，在分层结构中的相邻光漫射层可有利地间隔开如下距离，该距离对应于分层结构中至少某些位置的相邻光漫射层之一的厚度的至少四分之一。
为了给位于对应于光源位置的光漫射构件的部分中的相邻光漫射层之间的间距提供更高度的稳固性，在分层结构中的相邻光漫射层可有利地间隔开如下距离，该距离对应于分层结构中至少某些位置的相邻光漫射层之一的厚度的至少一半。
在此情形下，应当指出的是，由各种光漫射材料（诸如非编织的织物）制成的光漫射层，可具有从其表面延伸的纤维。从该表面伸出的这些纤维并不认为包括于光漫射层的厚度中。
根据各种实施例，该覆盖织物可进一步布置成封闭柔性部件载体和光漫射构件。特别地，该覆盖织物可被配置成压缩光漫射构件，由此能实现分层结构中相邻光漫射层之间稳固且均匀的间距。
而且，覆盖织物可包括反射性覆盖织物部分和透射性覆盖织物部分，该反射性覆盖织物部分具有比透射性覆盖织物部分更高的光学反射性和比透射性覆盖织物部分更低的光学透射性。通过此配置，由光源发出的光可甚至进一步漫射，且来自发光电子织物的光输出能被控制到需要光输出的其部分。
为此目的，透射性覆盖织物部分可有利地布置成接收直接从光源中的至少一个已经穿过漫射构件的光。
根据本发明的第二方面，提供一种用于制造发光电子织物的方法。该方法包括以下步骤：提供柔性部件载体，其具有布置于其上的多个光源；提供光漫射构件，其包括由在光源顶部上的多个光漫射层形成的分层结构；由覆盖织物封闭该柔性部件载体和光漫射构件使得分层结构中相邻光漫射层至少在对应于光源位置的光漫射构件的部分中被间隔开。
封闭步骤可包括以下步骤：提供呈基本上管形织物结构形式的覆盖织物；以及将柔性部件载体和光漫射构件引入到基本上管形织物结构内。
与本发明的此第二方面相关联的另外的实施例和效果大致类似于在上文中对于本发明的第一方面所提供的那些内容。
附图说明
现将参考示出本发明目前优选实施例的附图来更详细地描述本发明的这些和其它方面，在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的发光电子织物的各种实施例的示例性应用。
图2为图1中发光电子织物的放大透视图。
图3为图1中的发光电子织物的示例性实施例的示意截面图。
图4为图1中的发光电子织物的另一示例性实施例的示意截面图。
图5为图1中的发光电子织物的再一示例性实施例的示意截面图。以及
图6为示意性地示出根据本发明的一实施例的制造方法的流程图。
具体实施方式
在下文的描述中，参考发光电子织物描述本发明，其中光漫射构件由管状覆盖织物封闭的非编织的织物材料的一个或若干个片形成。
应当指出的是，这绝不限制本发明的范围，其同样适用于其它发光电子织物，其中覆盖织物被不同地提供，例如作为附连到柔性部件载体的位于一侧的覆盖物。而且，可由以任何其它合适的分层配置的分层结构来形成光漫射构件，该分层配置的分层结构由多个光漫射层形成，诸如编织的织物层，泡沫层或适用于发光电子织物中的、由不同光漫射材料制成的层。
图1示意性地示出用于根据本发明的发光电子织物的各种实施例的示例性应用，其呈一条裤子1的形式，其中，条带形发光电子织物2沿着裤子1的腿长度伸展。如在图1中示意性地示出的那样，发光电子织物2发光，在光出现时，其持续地转变颜色。这种外观藉由包括于发光电子织物2中的光漫射构件通过在本文中被称作光漫射的光的散播而成为可能。
如附图中所示，图2以局部剖视透视图示意性地示出图1中的发光电子织物2的放大部分。参看图2，发光电子织物2包括：柔性部件载体3，其具有布置于其上的多个光源4a-d；覆盖织物5，其被布置成封闭柔性部件载体3；以及光漫射构件6，其布置于光源4a-d与覆盖织物5之间。
在图2所示的示例性实施例中，柔性部件载体以织物条带3的形式提供，其上布置多个LED 4a-d。尽管在图2中看不到，LED 4a-d电连接到沿着织物条带3长度延伸的导电纱线。
光漫射构件6包括分层结构，其中，光漫射层的至少一个被弯曲以使得相邻光漫射层在沿着穿过光漫射构件6的分层结构的线的点处具有彼此不同的曲率半径。在图2中可看到的示例性光漫射构件6被提供为非编织的织物片7形式，即，其在自身上折叠两次以形成两个空气间隙8a-b。光漫射构件6的这种配置将在下文中参看图3更详细地描述，其为根据本发明的发光电子织物2的示例性实施例的截面图。
参看图3，其示意性地示出图1中的发光电子织物2的实施例，其具有基本上与图2所示配置相同的配置。但在图3所示的实施例中，覆盖织物5具有反射性覆盖织物部分10a和透射性覆盖织物部分10b。反射性覆盖织物部分10a具有朝向柔性部件载体3的反射性表面。反射性表面可例如通过提供由反射性纤维（诸如玻璃纤维）制成的反射性覆盖织物部分10a，通过向反射性覆盖织物部分10a的内表面提供反射性涂层或者将诸如反射性箔的柔性反射器附连到反射性覆盖织物部分10a而实现。
再次参看图3，通过光漫射构件6的分层机构实现的光漫射现将通过部分地跟随由LED 4a发出的单个光线来进行描述。如在图3中可看到的那样，由LED 4a发出的光线11首先撞击由折叠于其自身上的非编织的织物片7形成的第一光漫射层12a层。在第一光漫射层12a中，光线被漫射（即向外散播），如由图3中的虚线箭头示意性地指示的那样。然后，如在图3中可看出的那样，漫射光线通过位于间隔开的光漫射层12a-c之间的空气间隙8a-b，且通过第二光漫射层12b和第三光漫射层12c且进一步向外散播。如通过学习图3可了解到的那样，能以相对较小量光漫射材料来实现很高效的光漫射。而且，当发光电子织物2弯曲时，光漫射层12a-c至少略微相对于彼此自由移动，这提供发光电子织物2的织物感觉。
如在图3中示意性地示出的那样，由图3中的光线13具体地示出的某些光将导向反射性覆盖织物部分10a，其中在通过透射性覆盖织物部分10b离开发光电子织物2之前，光线13被进一步反射和漫射。
如在上文中结合图2简要地提到的那样，相邻光漫射层12a-c通过非编织的织物片7的折叠所造成的弹力而被间隔开。如在图3中示意性地示出的那样，相邻的光漫射层（在此情况下为顶部光漫射层12c和中间光漫射层12b）均被弯曲使得它们在沿着穿过光漫射构件6的分层结构的线14的点P1、P2处具有相互不同曲率半径R1、R2。
图4为在图1中的发光电子织物的另一示例性实施例的示意截面图。此实施例与参考图3描述的实施例的不同在于，光漫射构件6包括由两个柔性片部分16a-b形成的分层结构，两个柔性片部分16a-b由布置于由两个柔性片部分16a-b所形成的光漫射层之间的接头17而接合在一起。如在图4中示意性地示出的那样，这种接头17布置导致相邻光漫射层16a-b均被弯曲，使得它们在沿着穿过光漫射构件6的分层结构的线14的点P1、P2处具有彼此不同的曲率半径R1、R2。
图5为在图1中的发光电子织物的再一示例性实施例的示意截面图。此实施例与参看图4所述的实施例的不同在于，光漫射构件6包括由三个不同大小的柔性片部分19a-c所形成的分层结构，该柔性片部分19a-c沿着其相应边界由接头20接合在一起。而且。这种配置导致相邻光漫射层19a-b均被弯曲以使得它们在沿着穿过光漫射构件6的分层结构的线14的点P1、P2处具有彼此不同的曲率半径R1、R2。
应当指出的是，在图3至图5中由R1、R2等所表示的箭头仅指示在相关联的交叉点P1、P2与其相应曲率中心之间的大体方向。
现将参看图6的流程图和图2来描述根据本发明的实施例制造发光电子织物的方法的实施例。
在第一步骤601中，提供柔性部件载体3，其具有布置于其上的多个光源4a-d。随后，在步骤602，将包括由多个光漫射层所形成的分层结构的光漫射构件6设于柔性部件载体3的顶部上以覆盖光源4a-d。可例如通过将光漫射构件的表面闩锁到柔性部件载体3的表面上的随机点或者使用诸如粘合剂或用于机械连接的连接器的某种类型的粘附构件来有利地将光漫射构件附连到柔性部件载体。在步骤603，提供基本上管状覆盖织物5，且最后在步骤604中，将柔性部件载体3和光漫射构件6引入到覆盖织物5内。
此外，所公开的实施例的变型可由本领域技术人员在实践所主张的本发明时，通过学习附图、公开内容和所附权利要求来理解和实行。在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”并不排除多个。单个处理器或其它单元可完成权利要求中所陈述的若干项目的功能。在相互不同的附属的权利要求中陈述特定措施的简单事实并不指示不能使用这些措施的组合来取得益处。

Claims (14)

1.一种发光电子织物（2），包括：
柔性部件载体（3），其具有布置于其上的多个光源(4a-c)；
覆盖织物（5），其布置成允许由所述光源(4a-c)发出的光通过所述覆盖织物（5）；以及
光漫射构件（6），其布置于所述光源(4a-c) 与所述覆盖织物(5)之间，
所述光漫射构件（6）包括由多个光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c)形成的分层结构，
其中位于所述分层结构中的相邻光漫射层至少在对应于所述光源(4a-c)的位置的所述光漫射构件（6）的部分中被间隔开。
2.根据权利要求1所述的发光电子织物（2），其中，所述光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c)中的至少一个被弯曲以使得所述相邻光漫射层在沿着穿过所述分层结构的线（14）的点(P1, P2, P3)处具有彼此不同的曲率半径(R1, R2, R3)。
3.根据权利要求1或2所述的发光电子织物（2），其中，所述分层结构由在其自身上折叠至少一次的柔性片（7）形成。
4.根据权利要求1或2所述的发光电子织物（2），其中，所述分层结构由沿着其相应边界接合在一起的至少两个柔性片部分(16a-b; 19a-c)形成。
5.根据权利要求4所述的发光电子织物（2），其中，所述至少两个柔性片部分(19a-c)具有不同大小。
6.根据前述权利要求中任一项所述的发光电子织物（2），其中，所述光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c) 中至少一个为织物层。
7.根据权利要求6所述的发光电子织物（2），其中，所述光漫射构件（6）包括由非编织的织物材料制成的至少一个片(7; 16a-b; 19a-c) 。
8.根据前述权利要求中任一项所述的发光电子织物（2），其中，在所述分层结构中的所述相邻光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c)被间隔开如下距离，该距离对应于所述相邻光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c)之一厚度的至少四分之一。
9.根据前述权利要求中任一项所述的发光电子织物（2），其中，所述覆盖织物（5）布置成至少部分地封闭所述柔性部件载体（3）和所述光漫射构件（6）。
10.根据权利要求9所述的发光电子织物（2），其中，所述覆盖织物（5）被配置成压缩所述光漫射构件（6）。
11.根据权利要求9或10所述的发光电子织物（10），其中，所述覆盖织物（5）包括反射性覆盖织物部分（10a）和透射性覆盖织物部分（10b），所述反射性覆盖织物部分（10a）具有比所述透射性覆盖织物部分（10b）更高的光学反射性和更低光学透射性。
12.根据权利要求11所述的发光电子织物（2），其中，所述透射性覆盖织物部分（10b）被布置成直接从所述光源(4a-c)中的至少一个接收已穿过所述漫射构件（6）的光。
13.一种用于制造发光电子织物（2）的方法，所述方法包括以下步骤：
提供（601）柔性部件载体（3），其具有布置于其上的多个光源(4a-c)；
提供（602）光漫射构件（6），其包括由在所述光源(4a-c)顶部上的多个光漫射层形成的分层结构； 
由覆盖织物（5）封闭所述柔性部件载体（3）和所述光漫射构件（6）以使得位于所述分层结构中的相邻光漫射层(12a-c; 16a-b; 19a-c)至少在对应于所述光源(4a-c)的位置的所述光漫射构件（6）的部分中被间隔开。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述封闭步骤包括以下步骤：
提供（603）呈基本上管形织物结构形式的覆盖织物（5）；以及
将所述柔性部件载体（3）和所述光漫射构件（6）引入（604）到所述基本上管形织物结构内。
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