JP2006299457A - 発光布帛または発光紐 - Google Patents

Abstract

【課題】 普通の布や紐とほとんど同様の柔軟性や感触を持った状態で、発光ダイオードなどを布帛や紐に取り付けた発光布帛または発光紐を提供すること。
【解決手段】 布帛または紐の構成繊維に対して、１または２以上の小型発光ダイオードを一体的に取り付けた発光布帛または発光紐であり、例えば、布帛又は紐の構成繊維の一部に導電性繊維または導電糸を使用し、これに小型発光ダイオードを電気的に直接接続して得たもの、または導電性繊維または導電糸を使用せず、無線通信機能を有する小型発光ダイオードを布の構成繊維に取り付けたものである。
旗、のぼり、暖簾、ポスターまたはゼッケン等の情報伝達手段、または装飾布、タピストリーまたは壁掛け等の装飾品に利用できる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、柔軟な布帛または紐の中に発光ダイオードを組み込み、その布帛または紐の表面でさまざまな形状やデザイン、色で発光させることのできる発光布帛または発光紐に関する。

現在まで広く使用されている布や紙を用いて、その表面に文字や数字あるいはさまざまな形状やデザインを表わして情報を広く伝達する手段は、それなりに簡便に利用できるため有用性が高く、世の中に広く普及している。しかし、このような情報伝達手段は、布帛や紙の表面に表現する必要があるため、布帛や紙の表面に表わすことが可能な限度での文字や数字、形状、色彩等を利用した種々の表現とするのが可能な方法であった。

しかし、上述したようなさまざまな情報伝達手段は、昼間は十分にその目的を発揮することができるが、夜間や或いは光が十分にない場所では満足にその内容を視認することが困難となり、十分な目的を発揮することができない。
さらには、文字や数字、形状、色彩という表現要素に加えて、新しく「光」という表現要素を使用することができれば、例えば、旗やのぼり、暖簾などではよりアピールする力の強いものを作ることが可能となり、装飾布、タピストリー、壁掛けなどの場合には、より表現の方法が広がり、一層魅力的な作品に仕上げることが可能となる。

従来、衣服などに発光ダイオードなどの発光モジュールや音モジュール、温度センサーなどの電子デバイスを取り付け、これを導電性繊維や導電性組成物で電源バッテリーに接続して、衣服の表面を光らせたり、音を発生させる、或いは体温を測定することなどが提案されていた（例えば、特許文献１を参照）。しかし、導電性繊維などに発光ダイオードなどの電子デバイスを接続する場合は、コネクターやワイヤーなどを介して行う必要があった。このため、発光ダイオードやセンサーだけでなく、これらの電極に接続されているリード線、コネクター、ワイヤーなどが大きな突起物となり、衣服としての柔軟性や風合いを損ない、衣服として使用するには大きな障害となっていた。つまり一般に衣料は平らで柔軟な布から構成されており、凹凸を有する３次元形状の突起物を有することは、衣料としての使用を大きく制限してしまうという課題があった。上述の旗やのぼり、タピストリーなどのような布帛を用いた情報伝達手段に発光ダイオードなど適用しようとする場合にも、このような課題はそのままあてはまることとなる。

光ファイバーを用いて発光させる方法も考えられるが、光ファイバーの場合は先端部でしか発光しないので、広い範囲の全面に亙って発光させようとすると、非常の多くの光ファイバーが必要になるため実用的ではない。また光ファイバー全体に光が分散されるため特定の場所において十分な光の強度が得られない。さらにこのような光ファイバーは撚り合わせが困難で強度や曲げなどに問題があり、繊維や紙としての機能や風合いを十分に引き出せないという課題があった。
特表平８−５１１３５４号公報

本発明は、旗やのぼり、タピストリーなどのような布帛や紐を用いた情報伝達手段などに利用するために、特別な違和感を生ずることなく普通の布や紐とほとんど同様の柔軟性や感触を持った状態で、発光ダイオードなど布帛や紐に取り付けて使用することを可能にする発光布帛または発光紐を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記の状況に鑑み鋭意検討を進めた結果、小型発光ダイオードを特定の方法で布帛や紐に取り付けることによって、上記の課題を解決した普通の布帛又は紐とほぼ同等の柔軟性と感触を有して、普通の布帛又は紐として取り扱うことのできる発光する布帛または発光する紐を完成した。

即ち、本発明は、以下の内容をその要旨とするものである。
（１）布帛または紐の構成繊維に対して、１個または２個以上の小型発光ダイオードを一体的に取り付けたことを特徴とする、発光布帛または発光紐。
（２）布帛又は紐の構成繊維の一部に導電性繊維または導電糸を使用し、この導電性繊維または導電糸に１個または２個以上の小型発光ダイオードを電気的に直接接続して得たものであることを特徴とする、前記（１）記載の発光布帛または発光紐。
（３）予め１個または２個以上の小型発光ダイオードを導電性繊維または導電糸に直接接続し、この導電性繊維または導電糸とその他の布帛又は紐の構成繊維とを編織し、またはより合わせて得たものであることを特徴とする、前記（１)または（２）に記載の発光布帛または発光紐。
（４）小型発光ダイオードを導電性繊維または導電糸を介して電源装置に接続したものであることを特徴とする、前記(１)ないし（３）のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
（５）さらに、導電性繊維または導電糸を介して制御素子に接続したものであることを特徴とする、前記(１)ないし（４）のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
（６）導電性繊維または導電糸を有しない布帛または紐に、無線通信機能を有する１個または２個以上の小型発光ダイオードを一体的に取り付けたことを特徴とする、前記（１）に記載の発光布帛または発光紐。
（７）無線通信機能を有する小型発光ダイオードが、アンテナ付きの発光ダイオードであることを特徴とする、前記（１）に記載の発光布帛または発光紐。
（８） 小型発光ダイオードが、扁平な形状のものであることを特徴とする、前記(１)ないし（７）のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
（９）小型発光ダイオードの大きさが、使用する布帛又は紐の厚さの１／５から２倍であることを特徴とする、前記(１)ないし（８）のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
（１０）前記（１）ないし（９）に記載の発光布帛または発光紐を使用した情報伝達手段。
（１１）情報伝達手段が、旗、のぼり、暖簾、ポスターまたはゼッケンのいずれかである、前記（１０）に記載の情報伝達手段。
（１２）前記（１）ないし（９）に記載の発光布帛または発光紐を使用した装飾品。
（１３）装飾品が、装飾布、タピストリーまたは壁掛けのいずれかである、前記（１２）に記載の装飾品。

本発明によれば、発光ダイオードという発光素子を組み込んだ布帛や紐であるにもかかわらず、従来の羊毛や木綿、合成繊維等の布や布から構成される衣料さらには紐類とほとんど同様の柔軟性と感触を有したものであり、特に違和感を感ずることなく普通の布帛や紐と同様に取り扱うことができる。そして、発光素子が組み込まれているため、旗やのぼり、暖簾などではより注目されやすく、アピールする力の強いものを作ることが可能となり、また、装飾布、タピストリー、壁掛けなどの場合には、図形の形状や色彩に加えて、さまざまな色の光という新しい表現手段を利用することが可能となり、より表現の方法が広がり一層魅力的な作品に仕上げることが可能となる。その他ゼッケン、カーテン、標識、看板などにも同様に利用することができ、特に夜間には発光のためによく目立ち、発光ダイオードの発光機構のために強いアピール力を発揮する。

本発明の発光布帛または発光紐は、小型発光ダイオードをその構成繊維に対して一体的に取り付けたものである。前記（２）ないし（５）に記載した発光布帛または発光紐の場合には、導電性繊維または導電糸を使用し、これを普通の繊維と一緒に編織し、縫い合わせ、或いはより合わせて布帛または紐とし、この布帛や紐の中の導電性繊維または導電糸に小型発光ダイオードを取り付ける。または、導電性繊維または導電糸に前もって小型発光ダイオードを取り付け、この導電性繊維または導電糸をその他の構成繊維と一緒に編織し、縫い合わせ、或いはより合わせて、布帛または紐としても良い。

前記（６）に記載した無線通信機能を有する小型発光ダイオードを使用する場合は、布帛または紐としては特別な導電性繊維や導電糸を使用する必要はなく、普通の繊維を用いて布帛又は紐を形成し、この布帛又は紐の中の予め決められた位置に無線通信機能を有する小型発光ダイオードを接着剤等によって固着すればよい。

本発明の発光布帛または発光糸においては、導電性繊維または導電糸へ小型発光ダイオードを直接接続する点に特徴がある。即ち、導電性繊維または導電糸への小型発光ダイオードの取り付けは、コネクターやワイヤーを使用せず、小型発光ダイオードの電極部を直接導電性繊維または導電糸に半田付けや導電性接着剤などを用いる方法によって接続する。
具体的には、例えば、図１の(a)〜(e)に示すように、布の普通の構成繊維３とともに導電性繊維または導電糸２を織り込んだ布帛１について、この中の導電性繊維または導電糸２の所定の箇所を切断し、この切断箇所に小型発光ダイオード４のチップを挿入し、その電極部５を導電性繊維または導電糸２と半田付けや導電性接着剤等によって固着する。さらに、強度を上げるためや防水対策のため、この接合部に更に接着剤６を塗布して補強することが好ましい。さらに、接合部から小型発光ダイオードまで全体をパッケージ化して気密性を向上させてもよい。このようにして、小型発光ダイオード４を取り付けた布帛１が得られる。

図２には小型発光ダイオードの電極が４個の場合の取り付けを示す。この場合は、図２(a)に示すように、導電糸１２を２本一組で織り込んで布帛１０を作製し、この２本の導電糸１２を切断し、または、図２（ｃ）で示すような絶縁体で被覆した２本の金属繊維などの導電繊維１１を含む糸１６を切断し、ここに図２(ｂ)に示す小型発光ダイオード１４のチップをその電極１５が導電糸１２または導電繊維１１に接触するように挿入し、導電繊維１１または導電糸１２と電極１５をそれぞれ半田付けや導電性接着剤等によって固着する。このようにして電極が４個の小型発光ダイオード１４を取り付けた布帛１０を得ることができる。

図３にアンテナ付き小型発光ダイオードの模式図を示す。アンテナ２３はコイル形状をしており、発光ダイオード２１の電極２２と電気的に接続されている。近傍に置かれた電磁波発生器２５から送信された電磁波を受信して、アンテナ２３には誘導起電力が発生する。この誘導起電力によって、発光ダイオードチップ２１の電極２２間に所定の電圧が印加され、発光ダイオード２１が発光する。

図４にはアンテナ付き小型発光ダイオード２１の糸２４への取り付け態様の一例を示す。この場合は、小型発光ダイオード２１の電極２２と電気的に接続されているアンテナ２３をコイル形状として、原糸に巻き付けて固定してもよいし、アンテナが内蔵された小型発光ダイオード２１を糸２４の表面の所定の位置に接着剤等によって固着してもよい。

図５には小型発光ダイオード３２を取り付けた発光紐３１の一例を示す。この場合は、紐の中に導電糸３３を編みこんであり、この導電糸３３に図１と同様にして小型発光ダイオード３２のチップを取り付ける。

カーペットやカーテンなどのように配置場所が固定された布帛に小型発光ダイオードチップを埋め込む場合、この小型発光ダイオードチップを長時間動作させるため、アンテナまたはコイル付き小型発光ダイオードチップを使用すると便利である。近傍に配置された電磁波発生装置より発生した電磁波は、電磁誘導により小型発光ダイオードチップに接続されているコイルを通し非接触で前記小型発光ダイオードのチップにエネルギーを供給することができる。このようにすればカーペットやカーテンには導電糸による配線パターンや電源が不要になる。アンテナが内蔵された小型発光ダイオードのチップを使用してもよい。

本発明に使用する小型発光ダイオードは、市販の発光ダイオードであって小型のものであれば特に制限なく使用することができる。布帛や紐に取り付けたときに突起が目立ったり、違和感が大きいものは好ましくない。そのような意味から、小型発光ダイオードとしては扁平の形状のものが好ましい。発光色は赤、緑、青を含むすべての色を実現することができ、これらを用いてカラー表示ができることが好ましい。
小型発光ダイオードは布帛や紐に取り付けたときに突起が生じたりすることなく、取扱いに違和感が生じない程度の寸法のものが好ましい。具体的には使用する布地の厚さや干物太さなどによっても変わり、この布地の厚さや紐の太さの１／５から２倍程度の寸法のものが好ましい。

本発明に使用する導電性繊維または導電糸としては、それ自身が導電性を有するポリピロールやポリチオフェンのような導電性ポリマーを使用したもの、非導電性ポリマーに導電性の物質を含浸や混合して導電性を付与したもの、ポリエチレンや塩ビなどで絶縁された銅やステンレス鋼などの金属細線などを使用することができる。

このような本発明の発光布帛または発光紐は、十分な柔軟性があり布状の外観と感触を保持していると同時に、単に図形や、文字、色彩だけでなく、発光ダイオードによるさまざまな色の発光を利用して表現することができるので、旗やのぼり、暖簾、ポスター、ゼッケンなどの種々の情報や意見を伝え、広報する情報伝達手段として、また装飾布、タピストリー、壁掛けなどのような装飾品などにも新しい表現手段を提供し、より一層魅力的な作品を作成することが可能となる。また、タイマーと組み合わせて発光ダイオードを点滅させたり、発光ダイオードと同様な方法で布に埋め込まれた人感センサーチップと連動させ、人が近づいたら発光ダイオードを点灯させるというような使い方をすることもできる。
従って、本発明は、また、以上のような発光布帛または発光紐を使用した、旗やのぼり、暖簾、ポスター、ゼッケンなどの情報伝達手段である。さらに、本発明は、以上のような発光布帛または発光紐を使用した、装飾布、タピストリー、壁掛けなどのような装飾品である。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。

図６および図７に示すような布製ののぼり４０を作製した。即ち、布４１の表面に「営業中」の文字を表示し、その文字の周囲に導電糸４２を文字を取り囲むように布４１の中に織り込み、この導電糸４２の１０箇所を切断して、１０個の小型発光ダイオード４３の電極部を、半田付けによって導電糸４２に接続した。布４１への導電糸の取り付けは、別途作製した導電糸４２を布４１へ縫い込んでもよく、あるいは布４１へ導電糸４２を編み込んでも良い。更に、接続部を補強するために、接続部の上から接着樹脂を塗布した。導電糸４２の他端を、のぼり４０の支柱の中に設けた電源４４にリード線を介して接続した。出来上がったのぼり４０の写真を図７に示す。こののぼりは、布としての柔軟性や感触はそのまま保持しており、風にはためいて普通ののぼりと同様に扱うことができた。更に、電源を入れて通電すると１０個の小型発光ダイオードが赤色に発光し、夜間は勿論のこと、昼間でも特別に目立ち、注目されるのぼりとすることができた。

図８および図９に示すような布製の暖簾５０を作製した。即ち、布５１の表面に「商い中」の文字を表示し、その文字の周囲に導電糸５２を文字を取り囲むように布５１の中に織り込み、この導電糸５２の１０箇所を切断して、６個の赤色と４個の青色と２個の緑色の小型発光ダイオード５３の電極部を、半田付けによって導電糸５２に接続した。布５１への導電糸の取り付けは、別途作製した導電糸５２を布５１へ縫い込んでもよく、あるいは布５１へ導電糸５２を編み込んでも良い。更に、接続部を補強するために、接続部の上から接着樹脂を塗布した。導電糸５２の他端を、暖簾５０の支柱の中に設けた電源５４に、リード線５５を介して接続した。出来上がった暖簾５２の写真を図９に示す。この暖簾も、布としての柔軟性や感触はそのまま保持しており、風にはためいて普通の暖簾と同様に扱うことができた。更に、電源を入れて通電すると１０個の小型発光ダイオードが赤色と青色に発光し、夜間は勿論のこと、昼間でも特別に目立ち、注目される暖簾とすることができた。

本発明の発光布帛および発光紐は、普通の布と全く同様な柔軟性と感触を保持しながら、小型発光ダイオードを取り付けてあり、発光という新しい手段を利用したものである。従って、旗やのぼり、暖簾、ポスター、ゼッケンなどの情報伝達手段、或いは、装飾布、タピストリー、壁掛けなどのような装飾品、その他さまざまな用途に利用が可能である。

発光布帛の導電糸への発光ダイオードの取り付け方法を示す説明図である。 発光ダイオードの電極が４個の場合の、発光布帛の導電糸への発光ダイオードの取り付け方法を示す説明図である。 アンテナ付き発光ダイオードの模式図である。 アンテナ付き発光ダイオードの導電糸への取り付け方法を示す説明図である。 本発明の発光ダイオードを取り付けた発光紐の模式図である。 本発明の発光ダイオードを取り付けたのぼりの説明図である。 本発明の発光ダイオードを取り付けたのぼりの試作品の写真である。 本発明の発光ダイオードを取り付けた暖簾の説明図である。 本発明の発光ダイオードを取り付けた暖簾の試作品の写真である。

符号の説明

１．発光布
２．導電糸
３．普通の繊維糸
４．小型発光ダイオードのチップ
５．小型発光ダイオードの電極部
６．接着樹脂
１０．発光布
１１．被覆された導電繊維
１２．導電糸
１３．普通の繊維糸
１４．小型発光ダイオードのチップ
１５．小型発光ダイオードの電極部
１６．２本の導電繊維を含む糸
２１．小型発光ダイオード
２２．小型発光ダイオードの電極部
２３．アンテナ
２４．普通の繊維糸
２５．電磁波発生器
３１．発光紐
３２．小型発光ダイオードのチップ
３３．導電糸
４０．のぼり
４１．布地
４２．導電糸
４３．小型発光ダイオードのチップ
４４．電源
５０．暖簾
５１．布地
５２．導電糸
５３．小型発光ダイオードのチップ
５４．電源
５５．リード線

Claims (13)

1. 布帛または紐の構成繊維に対して、１個または２個以上の小型発光ダイオードを一体的に取り付けたことを特徴とする、発光布帛または発光紐。
2. 布帛又は紐の構成繊維の一部に導電性繊維または導電糸を使用し、この導電性繊維または導電糸に１個または２個以上の小型発光ダイオードを電気的に直接接続して得たものであることを特徴とする、請求項１に記載の発光布帛または発光紐。
3. 予め１個または２個以上の小型発光ダイオードを導電性繊維または導電糸に直接接続し、この導電性繊維または導電糸とその他の布帛又は紐の構成繊維とを編織し、またはより合わせて得たものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の発光布帛または発光紐。
4. 小型発光ダイオードを導電性繊維または導電糸を介して電源装置に接続したものであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
5. さらに、導電性繊維または導電糸を介して制御素子に接続したものであることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
6. 導電性繊維または導電糸を有しない布帛または紐に、無線通信機能を有する１個または２個以上の小型発光ダイオードを一体的に取り付けたことを特徴とする、請求項１に記載の発光布帛または発光紐。
7. 無線通信機能を有する小型発光ダイオードが、アンテナ付きの発光ダイオードであることを特徴とする、請求項６に記載の発光布帛または発光紐。
8. 小型発光ダイオードが、扁平な形状のものであることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
9. 小型発光ダイオードの大きさが、使用する布帛の厚さ又は紐の太さの１／５から２倍であることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の発光布帛または発光紐。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の発光布帛または発光紐を使用した情報伝達手段。
11. 情報伝達手段が旗、のぼり、暖簾、ポスターまたはゼッケンのいずれかである、請求項１０に記載の情報伝達手段。
12. 請求項１ないし９のいずれかに記載の発光布帛または発光紐を使用した装飾品。
13. 装飾品が装飾布、タピストリーまたは壁掛けのいずれかである、請求項１２に記載の装飾品。