CN107429896A - 柔性面光源，尤其用于使用在衣物中 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面光源（10），尤其用于使用在衣物（30）中。所述面光源（10）具有带有光离开面（12）的覆盖层（11）。在与所述覆盖层（11）相反的侧上布置有带有反射面（14）的反射层（13）。由纺织材料、优选纺织的面结构构成的第一散射层（15）直接邻接到所述覆盖层（11）处。所述纺织的面结构能够面式地与所述覆盖层连接或贴靠在所述覆盖层处。发光器件（16）沿纵向方向L以一个或多个排列地彼此带有间距地布置。所述发光器件（16）具有光离开侧（17），所述光离开侧面向所述反射层（13）。间距保持器件（19）确保在所述发光器件（16）与所述反射层（13）之间的最小间距。由所述发光器件（16）所放射的光在所述反射层（13）处向着所述覆盖层（11）反射。由此，能够增大在所述面光源（10）的内部的光程，而不会增大所述面光源（10）正交于所述光离开面（12）的厚度。

Description

柔性面光源，尤其用于使用在衣物中

技术领域

本发明涉及一种柔性面光源，所述柔性面光源尤其设置成用于使用在衣物中。此外，本发明涉及一种带有这样的面光源的衣物、例如夹克衫。所述面光源也能够作为可安置的且可取下的元件例如背部标牌、胸部标牌或臂部标牌而与衣物、例如夹克衫是可连接的。为了进行可松开的连接而能够使用连接器件如纽扣、尼龙搭扣等等。所述面光源能够在使用在衣物中时用于提高穿戴所述衣物的人员的可见性和/或为其它人员显示信息、如例如行动队、例如救援人员、安全人员或辅助人员的特征标记。

背景技术

US 8690385 B2描述起光发射作用的电子的纺织物。在此，发光二极管布置在柔性载体上并且被引入到纺织的软管中。这种纺织的软管能够固定在衣物处。然而已显示出，在这样的实施方案中的扩散作用经常是不够的，并因此不会实现光放射的面式的视觉的印象。US 8690385 B2的若干实施例设置成，将多个纺织的层布置在所述发光二极管与起包围作用的纺织的软管的放射侧之间，其中，各个层通过空气层间隔开。由此，在纺织的层与相邻的空气层之间的边界层处分别产生折射指数。然而不利的是，这种实施方案需要大的厚度。此外，当穿戴所述衣物的人员运动并且例如空气间隙没有被维持并由此使边界层至少被区段式地消除时，会强烈地改变折射作用。

DE 10 2013 021 600 A1描述用于对面式的元件如在运输工具的内部空间中的装饰部件的表面进行照明的面光源。所述面光源多层地构建。带有载体层的载体结构联接到光放射面处。在所述载体层的、与所述载体结构相反的侧上存在有保护层。在所述保护层的内部布置有脱耦结构，借助于所述脱耦结构使光放射到所述载体层或所述载体结构中并且能够在所述光放射面上离开。在所述光放射面背后的侧能够通过起反射作用的覆盖层来遮盖。所述载体结构优选由聚合的合成材料构成。所述脱耦结构能够通过丝网印刷方法、通过压印、辊压、激光、磨削或类似方法来产生。

发明内容

从现有技术出发，能够被视为本发明的任务的是：提供一种柔性面光源，所述柔性面光源尤其适用于使用在衣物中。

所述任务通过带有权利要求1的特征的柔性面光源来解决。

所述柔性面光源具有覆盖层，所述覆盖层处存在有光离开面。优选地，所述覆盖层的一侧用作为光离开面。在所述面光源的与所述覆盖层相反的侧上存在有反射层。所射入的光在所述反射层处发生全反射。由纺织材料构成的第一散射层联接到所述覆盖层处。所述第一散射层优选面式地直接贴靠在所述覆盖层处。在所述反射层与所述覆盖层之间的以及优选于所述第一散射层与所述反射层之间的区域中布置有多个发光器件、优选半导体发光器件。所述发光器件将所述光尤其点状地或半球状地朝所述反射层的方向进行放射。由此，所述发光器件的放射方向远离所述光离开面地取向。存在有间距保持器件，所述间距保持器件布置在所述发光器件与所述反射层之间并且确保在所述发光器件与所述反射层之间存在有最小间距。所述间距保持器件例如一方面支撑在所述反射层处以及另一方面支撑在一个或多个所配属的发光器件处，并且也能够与所述反射层和/或所述一个或多个发光器件牢固地进行连接。

所述覆盖层、所述反射层、以及所述第一散射层由柔性材料制造而成。此处，柔性材料应理解为弹性的能弯曲的材料，当穿戴所述衣物的人员运动时，所述材料在穿戴期间通常在衣物上出现的变形力的情况下发生弹性变形。

通过使所述发光器件将所述光不是直接放射到所述光放射面上，而是首先朝相反的方向发出到所述反射层上，使得所述光在所述柔性面光源的内部所走过的行程增大，而不会由此使所述面光源的总厚度增加。以这种方式能够在所述面光源的小的总厚度的情况下实现改进的均匀的光放射或改进的扩散作用。所述面光源的厚度基本上通过所述反射层与所述光离开面的间距来确定。通过小的厚度以及小的重量来改进所述面光源的可运动性或柔性，并且在使用集成到衣物中的面光源时提高穿戴舒适性。通过使在所述面光源的内部的光程增大能够避免在所述光离开面处所放射的光的不期望的、大的亮度差。

所述间距保持器件能够具有至少一个浇注体或透镜体或通过至少一个浇注体或透镜体来形成。所述至少一个浇注体对所述发光器件在其光放射侧上进行遮盖。浇注体或透镜体也能够分别遮盖由多个发光器件构成的一组发光器件。但是，优选不是所有的发光器件通过唯一的浇注体或透镜体来连接，因为由此能够使所述面光源的柔性受限并且增加总重量。

所述浇注体或透镜体能够由刚性的或弹性柔性的材料构成。在此，如下材料被视为弹性柔性的，所述材料在当根据规定地进行使用时（例如在衣物中或在衣物处）作用到所述面光源上的力的情况下能够发生弹性变形。如果这不是这种情况，则所述材料被视为“刚性的”。

当在一实施例中由多个发光器件构成的一组发光器件通过浇注体或透镜体和/或通过刚性的载体或类似物相互进行刚性连接时，那么一组发光器件中的发光器件的数量优选最大为5并且进一步优选最大为3。

当存在有浇注体或透镜体时，优选每个发光器件能够配属有单独的浇注体或透镜体。

此外有利的是，在所述浇注体或透镜体中包含有纺织的面结构作为散射材料。对此备选地，纺织的面结构也能够以其它方式、例如通过粘结连接来材料配合地与所述发光器件进行连接。由此能够预设及维持所述纺织的面结构相对于所述发光器件的明确的定向及位置。

所述间距保持器件能够在一实施例中具有透明的层和/或第二散射层，所述透明的层和/或第二散射层优选面式地且直接地贴靠在所述反射层处。有关的层在这种情况下布置在所述发光器件与所述反射层之间。所述间距保持器件也能够由这样的层形成。所述透明的层和/或所述第二散射层类似于所述面光源的其它层而柔性地实施。所述发光器件能够布置在所述第一散射层与所述透明的层或所述第二散射层之间并且在该处通过两个邻接的层中的至少一个层的弹性的变形力来保持。

在一优选的实施例中，所述第二散射层由纺织材料。优选地，所述第一散射层和/或所述第二散射层通过至少一个纺织的面结构来形成。无纺布材料和/或编织物和/或针织物能够作为纺织的面结构来使用。这样的纺织的面结构能够简单地且成本适宜地制造。期望的散射作用能够非常简单地通过所使用的材料和/或所述纤维或纱线的密度和/或通过所述纤维或纱线的取向和/或通过组织类型和/或通过所述纱线或所述纤维的横截面形状和/或通过所述纺织材料的密度来影响。所述纺织材料的密度能够例如在编织物或针织物中通过直接相邻的纱线或线纱的间距（网孔宽度或经纱及纬纱可见度）来确定，并且在无纺布材料中通过所述纤维的平均间距来确定。所述散射可以说通过所述纺织材料的孔隙度来至少一同确定。

当编织物和/或纬编针织物和/或经编针织物作为第一散射层和/或第二散射层来使用时，能够在一实施例中使用间距编织物或间距纬编针织物或间距经编针织物。例如间距纺织物带有多个层以及布置在所述层之间的绒头或连接线纱。经由所述绒头线纱的长度能够非常简单地调整所述散射层的期望的厚度。

当有关的散射层具有针织物或通过针织物来形成时，经编针织物和/或纬编针织物或如所提到的那样间距纬编针织物或间距经编针织物能够作为针织物来使用。

在所述第一散射层中和/或在所述第二散射层中，上面所提及的纺织的面结构的组合也能够布置在多个层中。在每个层中，纤维定向能够相对于其它层是相同或不同的，和/或，不同层的网孔或纱线或纤维能够彼此平行于所述光放射面所延伸的平面而错开地布置，以便改进所述散射作用。

优选地，所述发光器件彼此非刚性地连接。所述发光器件能够经由柔性的导体而彼此串联和/或并联。所述发光器件也能够布置在共同的柔性载体上。例如由纺织的面结构构成的纺织带能够作为载体来使用。

所述柔性面光源能够是衣物的组成部分。在此，所述光放射面能够至少部分地从外部看到。所述柔性面光源能够例如通过粘结和/或缝合与所述衣物的一个或多个层进行连接。所述面光源也能够以可取下的方式、例如借助于纽扣、尤其是按压纽扣、或借助于尼龙搭扣与所述衣物进行连接。

所述纺织材料也能够设置成，引起有针对性地不均匀的光放射或散射。例如能够使纺织材料部件被区段式地染色或被不同地染色，以便分别至少部分地吸收确定的光波范围或在至少一个区域中完全屏蔽所述光放射。附加的或备选地，所述纺织材料部件也能够区段式地实施有不同的纤维或纱线定向和/或组织和/或纤维或纱线横截面。

在所述面光源的一实施例中，所述覆盖层或其它存在的层也能够至少部分地被染色或区段式地不同地被染色和/或部分地设有表面结构或区段式地设有不同的表面结构。

附图说明

本发明的有利的设计方案由从属权利要求、说明书和附图得出。在下面根据附图详细地阐释优选的实施方式。其中：

图1以侧视图示出柔性面光源的第一实施例的示意性的表达图示，

图2以侧视图以示意性的类方块图的图示示出根据图1的面光源的实施例，

图3沿着在图2中的剖面线III-III示出穿过根据图1和2的面光源的实施例的横截面，

图4以类方块图的、示意性的侧视图示出柔性面光源的另外的实施例，

图5以根据在图4中的剖面线V-V的横截面示出来自图4的面光源的实施例，

图6以示意性的、类方块图的侧视图示出面光源的另外的实施例，

图7a和7b分别示出根据图1至6的柔性面光源的实施例的可弯曲性的示意性的、透视的图示，以及

图8a和8b分别示出呈夹克衫形式的、带有集成的面光源的衣物的示意性的图示。

具体实施方式

在图1至3中图示柔性面光源10的第一实施例。所述柔性面光源10具有透明的覆盖层11。在所述透明的覆盖层11处存在有光离开面12，所述面光源10的光在所述光离开面处离开。所述覆盖层11至少对于应从所述面光源10处放射的光波长度谱或光波长度、例如对于白光或还有对于确定的颜色的光是透明的。

所述面光源10在其与所述覆盖层11相反的侧上具有带有反射面14的反射层13。所述反射面14面向所述覆盖层11。没有光能够穿过所述反射层13而离开。射入到所述反射面14上的光被完全反射。

在所述覆盖层11的、与所述光离开面12相反的侧上可选地联接有第一散射层15，所述第一散射层由纺织材料构成。所述第一散射层15由纺织的面结构形成或具有至少一个纺织的面结构。纺织的面结构能够通过无纺布材料、编织物、经编针织物或纬编针织物来形成。通过所述第一散射层15的纺织的面结构的纤维或线纱使所述光得到折射和/或反射和/或衍射，由此能够实现带有在所述光离开面12的内部的小的亮度差的散射和总体上良好的面式的光放射。在第一实施例中以极其示意性的方式示例性地在图2和3中图示散射作用。

在所述覆盖层11与所述反射层13之间以及根据示例在所述第一散射层15与所述反射层13之间布置有多个发光器件16。每个发光器件16具有光放射侧17，所述光放射侧面向所述反射面14。因此，在所述发光器件16处的光放射侧17处离开的光，向着所述反射面14而发出并且在该处向着所述覆盖层11或向着所述光离开面12反射。

横向方向Q和纵向方向L撑开一平面，所述平面平行于所述光离开面12和/或所述反射面14取向和/或正交于所述发光器件16的光学轴线来取向。

所述发光器件16优选通过半导体发光器件、尤其是发光二极管或发光二极管芯片形成。所述发光器件16能够布置在共同的柔性载体18、例如纺织带上。所述发光器件16彼此电串联和/或并联，和/或，各自地分别与电流或电压源连接。为此，所述发光器件与柔性的电导体连接，所述电导体能够集成到所述载体18中。可选地并且也能够省去所述载体18。

所述发光器件16能够形成能单独地操控的组。每个能操控的组的发光器件16此时能够在空间上在所述面光源中布置在经设置的部位处，例如以便形成记号、符号、字母、七个部段显示的各一个部段等等。

在所述发光器件16与所述反射层13之间存在有间距保持器件19。所述间距保持器件19确保即使当所述面光源发生弹性变形时，在所述发光器件16的光放射侧17与所述反射面14之间此时也维持一最小间距。

在根据图1至3的第一实施例中，所述间距保持器件19通过另外的层形成，所述另外的层在所述发光器件之间延伸直到所述反射层13并且根据示例实施为第二散射层20。当存在有所述第二散射层20时，也能够放弃所述第一散射层15。当存在有至少一个散射层15或20时，对于所述面光源一般是足够的。

所述第二散射层20根据示例类似于所述第一散射层15而由纺织材料构成并且在一优选的实施方案中通过纺织的面结构来形成或具有至少一个这样的纺织的面结构。通过所述第二散射层20能够进一步改进所述散射作用。所述发光器件16布置在这两个散射层19、20之间的区域中并且能够通过如下方式得到保持，即这两个散射层19、20中的至少一个散射层发生弹性变形，并由此力配合地保持所述发光器件16。

取代所述第二散射层20，透明的、不起散射作用的层也能够作为间距保持器件19或另外的适合的间距保持器件19来使用。

通过使所述光从所述发光器件16处不是直接向着所述光离开面12，而是相反地向着所述反射面14放射，使得从所述发光器件16的光放射侧17直到所述光离开面12的光程增大。所述光首先经过由所述间距保持器件19所预设的路程直到所述反射面14、在该处被完全反射、重新经过由所述间距保持器件19所预设的路程、接着经过所述第一散射面15、穿过所述覆盖层11并且在所述覆盖层11的光离开面12处离开。当所述间距保持器件19也通过一散射层（第二散射层20）来形成时，所述光直到所述覆盖层13经过整个路程而穿过起散射作用的层、即所述第一散射层15以及所述第二散射层20。以这种方式进一步优化带有在所述光放射面12的内部的小的亮度差的散射及因此均匀的光放射。在所述面光源10的光离开面12处产生对于观察者的眼睛而言非常均匀的照明作用。

在图4和5中图示所述面光源10的经修改的实施例。在此，所述间距保持器件19不是通过一个层，而是通过多个浇注体25来形成。取代浇注体25也能够使用透镜体。在优选的实施例中，每个发光器件16配属有单独的浇注体25。在对此的变型方案中也可能的是，由多个、例如两个至十个发光器件16构成的一组发光器件或还有所有发光器件16借助于共同的浇注体25来遮盖或集成。

在所述浇注体25处贴靠有所述反射层13的反射面14。所述反射层13可以说支撑在所述浇注体25处。为了实现足够的支撑，所述发光器件16也能够藉由所述浇注体25以多个沿横向方向Q间隔开的、沿纵向方向L延伸的排列地布置或在其它方面布置在通过所述纵向方向L及横向方向Q所展开的平面中。在此处所图示的实施方式中，所述发光器件16沿纵向方向L仅仅以一个排列地彼此带有间距地布置。在所有实施方式中，多个这样的排列也能够布置在共同的载体18上或布置在不同的载体18上。

为了在根据图4和5的实施例中在唯一的排列的发光器件16的情况下实现所述反射层13的足够良好的支撑，所述浇注体25能够沿正交于所述纵向方向L定向的横向方向Q具有比沿纵向方向L更大的尺寸，这示意性地以画虚线的方式在图5中图示。在此，所述浇注体25的形状能够变化。

所述间距保持器件19也能够通过由一层、尤其是第二散射层20与多个浇注体25构成的组合来形成。在此，在相对于根据图4和5的实施例的变型方案中也能够在所述反射层14与所述浇注体25之间存在有间距。

图6示出所述面光源10的另外的、经修改的实施例。基本上，该实施例相应于在图4和5中所示出的实施例，其中，在根据图6的实施方案中的浇注体25也延伸到所述第一散射层15中并且根据示例界定在所述反射层13与所述覆盖层11之间的间距。

在图7a和7b中示意性地示出所述面光源10的柔性或可弯曲性。所述面光源10能够围绕一个或多个平行于所述横向方向Q取向的第一轴线26和/或围绕一个或多个平行于所述纵向方向L取向的第二轴线27发生弯曲或发生弹性变形。

在图8a和8b中示意性地图示呈夹克衫形式的衣物30，其中，图8a图示所述夹克衫的前侧31并且图8b图示所述夹克衫的背侧32。在所述前侧31上和/或在所述背侧32上能够存在有根据本发明的面光源10。正是在用于行动队、如警察、消防队员、救援队等等的衣物中能够通过所述面光源10来无关于光情况及外部情形而提高可识别性。此外，能够通过对所述光离开面12进行相应的印刷或构造来显示信息（符号、字母、数字等等）。所述行动队能够由此而得到突出，这例如在消防或大型的警察行动中是普遍的。

用于所述发光器件16的电压或电流供给部能够集成在所述衣物30的口袋中。当所述发光器件16通过半导体发光器件、尤其是发光二极管来形成时，为了运行所述发光器件16而能够需要一个或多个串联电阻，以便使所述发光器件16能够凭借电压源、如蓄电池或电池来运行。所述至少一个串联电阻能够直接布置在有关的发光器件16处和/或布置在所述载体18处。在此，串联电阻也能够用于多个发光器件16。

在所有实施例中，所述第一散射层15和/或所述第二散射层16能够形成为纺织的面结构或具有这样的纺织的面结构。例如编织物和/或纬编针织物和/或经编针织物和/或无纺布能够作为纺织的面结构来使用。在此，所述编织物能够例如作为带有多个编织物层的间距编织物来实现，其中，所述编织物层经由绒头线纱相互连接。每个散射层15、20也能够具有多个纺织的面结构，例如也能够具有不同类型的面结构，如例如以与纬编针织物的组合的编织物。

不仅所述反射层13、而且所述第一散射层15及（只要存在）所述第二散射层19、以及所述覆盖层11是柔性的并且能够在通常在衣物30有承载时出现的力的情况下发生弯曲。由此也在如下处保证所述衣物30与体形或体态的匹配，在该处所述面光源10集成在所述衣物30中。以这种方式使穿戴所述衣物30的人员的运动不会或仅仅稍微受妨碍。

本发明涉及一种面光源10，尤其用于使用在衣物30中。所述面光源10具有带有光离开面12的覆盖层11。在与所述覆盖层11相反的侧上布置有带有反射面14的反射层13。由纺织材料、优选纺织的面结构构成的第一散射层15直接邻接到所述覆盖层11处。所述纺织的面结构能够面式地与所述覆盖层连接或贴靠在所述覆盖层处。发光器件16沿纵向方向L以一个或多个排列地彼此带有间距地布置。所述发光器件16具有光离开侧17，所述光离开侧面向所述反射层13。间距保持器件19确保在所述发光器件16与所述反射层13之间的最小间距。由所述发光器件16所放射的光在所述反射层13处向着所述覆盖层11反射。由此，能够增大在所述面光源10的内部的光程，而不会增大所述面光源10正交于所述光离开面12的厚度。

附图标记列表

10 面光源

11 覆盖层

12 光离开面

13 反射层

14 反射面

15 第一散射层

16 发光器件

17 光放射侧

18 载体

19 间距保持器件

20 第二散射层

25 浇注体

26 第一轴线

27 第二轴线

30 衣物

31 前侧

32 背侧

L 纵向方向

Q 横向方向。

Claims (15)

1.柔性面光源（10），尤其用于使用在衣物（30）中，

带有存在于覆盖层（11）处的光离开面（12），

带有反射层（13），所述反射层布置在与所述覆盖层（11）相反的侧上，

带有至少一个由纺织材料构成的散射层（15），所述散射层布置在所述覆盖层（11）与所述反射层（13）之间，

带有多个发光器件（16），所述发光器件布置在所述反射层（13）与所述覆盖层（11）之间，并且所述光远离所述覆盖层（11）而向着所述反射层（13）放射，

带有间距保持器件（19），所述间距保持器件布置在所述发光器件（16）与所述反射层（13）之间，并且确保在所述发光器件（16）与所述反射层（13）之间的最小间距。

2.根据权利要求1所述的柔性面光源，

其特征在于，所述发光器件（16）实施为点状地或半球状地放射的光源。

3.根据权利要求1或2所述的柔性面光源，其特征在于，所述发光器件（16）通过半导体发光器件来形成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的柔性面光源，

其特征在于，所述间距保持器件（19）具有至少一个浇注体（25）或透镜体，所述至少一个浇注体或透镜体分别对一个或多个发光器件（16）在其光放射侧（17）上进行遮盖。

5.根据权利要求4所述的柔性面光源，

其特征在于，每个发光器件（16）都具有浇注体（25）或透镜体。

6.根据权利要求4或5所述的柔性面光源，

其特征在于，在所述浇注体（25）或透镜体中包含纺织的面结构作为散射材料。

7.根据前述权利要求中任一项所述的柔性面光源，

其特征在于，存在有第一散射层（15），所述第一散射层邻接到所述覆盖层（11）处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的柔性面光源，

其特征在于，所述间距保持器件（19）具有在所述发光器件（16）与所述反射层（13）之间的透明的层和/或第二散射层（20）。

9.根据权利要求7和/或8所述的柔性面光源，其特征在于，所述第一散射层（15）和/或所述第二散射层（20）由纺织材料构成。

10.根据权利要求9所述的柔性面光源，

其特征在于，所述第一散射层（15）和/或所述第二散射层（20）具有至少一个纺织的面结构。

11.根据权利要求9或10所述的柔性面光源，

其特征在于，所述第一散射层（15）和/或所述第二散射层（20）的纺织材料具有无纺布材料和/或编织物和/或针织物。

12.根据权利要求11所述的柔性面光源，

其特征在于，所述编织物和/或所述针织物实施为间距纺织物。

13.根据权利要求11或12所述的柔性面光源，

其特征在于，所述针织物具有经编针织物和/或纬编针织物。

14.根据前述权利要求中任一项所述的柔性面光源，

其特征在于，所述发光器件（16）相互非刚性地连接。

15.衣物（30），其带有根据前述权利要求中任一项所述的柔性面光源（10）。