KR101431246B1 - 직물 확산 층을 구비한 광 소스 - Google Patents

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Abstract

기판(102) 상에 배열된 적어도 하나의 발광 유닛(101)과 상기 적어도 하나의 발광 유닛(101)에 의해 발광되는 광을 수신하여 확산하도록 배열된 확산 구성요소(103)를 포함하는 광 소스가 제공된다. 확산 구성요소(103)는 발광 유닛에 직면하는 면에서의 더 낮은 밀도와 발광 유닛의 반대 면에서의 더 높은 밀도를 갖는 짜지 않은 직물(non-woven fabric) 층을 포함하여 양호한 확산 특성을 획득한다.

Description

직물 확산 층을 구비한 광 소스{LIGHT-SOURCE WITH FABRIC DIFFUSING LAYER}
본 발명은 기판 상에 배열된 적어도 하나의 발광 유닛과 상기 적어도 하나의 발광 유닛에 의해 발광되는 광을 수신하여 확산하도록 배열된 확산 구성요소를 포함하는 광 소스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 광 소스 상의 배열을 위한 확산 층에 관한 것이다.
큰 면적의 발광 텍스타일은 조명에서 분위기 연출 그리고 메시징의 범위에 걸친 새로운 인테리어 및 어패럴 어플리케이션의 장을 열 것이다.
LED는 텍스타일 집적화를 위한 유망한 광 소스 후보이다. 그러나 LED는 광의 작은 점 소스이다. 직물의 표면 전반에 분배된 다수의 LED는 전체 직물이 광을 확산하도록 허용하지 않을 것이지만, 소스로 덮인 직물의 작은 단편(fraction)은 광을 확산하도록 허용할 것이다.
많은 발광 텍스타일 어플리케이션에 있어서, 직물 표면으로부터 광의 더 균일한 출력을 갖는 것이 바람직하다.
이웃하는 LED 사이의 전체 영역에 걸쳐서 각 LED로부터 발광된 광을 분배하는 방법이 하나의 문제가 된다. 또 다른 문제는 바로 직물 위에 실장된 LED 광 소스가 정상 텍스타일과 관련된 매끄러운 외형과 감(soft look and feel)을 제한한다 는 것이다.
프랑스 텔레콤의 WO 2004/100111은 짜여진 실로 된 텍스타일 지지대 상에 배열된 발광 다이오드를 갖는 플렉시블 디스플레이를 설명하며, 여기서의 회로는 짜여진 실 안에 포함된다. 이러한 발광 다이오드는 점 소스이고, 실질적으로 끊이지 않는 광 디스플레이를 생산하기 위해, WO 2004/100111은 확산기의 표면상에 단색 광 필드(homogenous light field)를 형성하기 위해 인접 발광 다이오드로부터 광을 확산하는 것이 가능한 여러 가능한 물질을 갖는 확산기의 용도를 설명한다.
그러나 이 문서는 양호한 확산 효과를 획득하기 위해 확산기 물질을 이용하는 방법을 개시하지 않는다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 극복하고 양호한 확산 특성을 갖는 확산기 물질을 구비한 광 소스를 제공하는 것이다.
그러므로 제1 측면에서, 본 발명은 기판 상에 배열된 적어도 하나의 발광 유닛과 상기 적어도 하나의 발광 유닛에 의해 발광되는 광을 수신하여 확산하도록 배열된 확산 구성요소를 포함하는 광 소스에 관한 것인데, 상기 확산 구성요소는 적어도 하나의, 짜지 않은 직물(non-woven fabric)의 층을 포함한다.
전형적인 광 어플리케이션에서, 발광 유닛과 확산 물질 사이에 거리(에어 갭)가 전형적으로 존재하는데, 이 거리는 종종 시청자로부터 광 소스를 보이지 않게 한다. 상기 에어 갭은 확산 물질에 의해 산란되기 전에 콘 형태의 광이 퍼질 수 있도록 요구되어 진다. 이 에어 갭은 균일 산란 효과를 위해서 본질상 일정하게 유지되어야 한다.
짜지 않은 직물은 섬유가 많은 피륙(fibrous web)으로부터 생산되는데, 이 섬유질의 피륙은 섬유의 기계적 얽힘 또는 수지, 열 융합 및 화학복합체의 구성을 이용함으로써 접합된다. 피륙의 섬유는 무작위 또는 편향된 식으로 배열될 수 있다. 그러므로 본질상 짜지 않은 물질은 공기와 섬유의 혼합물이다. 균일 확산과 균일한 방식을 갖는 콘 형태의 광의 퍼짐을 보장하기 위해, 짜지 않은 직물에서의 무작위 섬유 집합이 바람직하다. 그러므로 이 섬유 집합은 확산을 위한 두개의 필수 구성요소를 포함한다: 공기와 섬유질의 무질서도(randomness). 그러나 편향된 짜지 않은 직물은 필요시, 특별한 효과를 내기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 짜지 않은 직물의 밀도는 발광 유닛과 상반하는 확산 구성요소 앞에서의 밀도와 비교해서, 발광 유닛에 직면하는 확산 구성요소의 앞에서 더 낮을 수 있다. 예컨대, 확산 구성요소는 발광 요소에 인접하게 배열된 짜지 않은 직물의 제1 층과 상기 제1 층에 배열된 짜지 않은 직물의 제2 층을 포함할 수 있는데, 상기 제2 층의 밀도는 상기 제1 층의 밀도 보다 더 높다.
발광 유닛에 근접하게 위치한 확산 구성요소를 갖는 부분은 낮은 밀도를 가지므로, 발광 유닛과 확산 구성요소의 더 조밀한 부분 사이에 공간을 제공한다. 이러한 공간에서, 발광 유닛에 의해 발광되는 콘 형태의 광은 커다란 부분의 광 확산이 일어나는 확산 구성요소의 더 조밀한 부분을 만나기 전에, 퍼져 나갈 수 있다. 저 밀도 부분은 또한, 광 소스가 꺾이더라도, 발광 유닛과 더 조밀한 부분 사이의 공간이 일정하게 유지하도록 돕는다.
확산 구성요소의 더 조밀한 부분은 광을 확산함으로서, 광을 포함하는 표면에 균질도(homogeneity)를 제공하기 위한 것이다.
광 소스는 확산 구성요소 위에 희끄무레한 직물로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함한다. 이 직물은, 예컨대, 디바이스에 전통적인 직물의 감(fabric feel)을 주기위해 짜여지거나 또는 짜 맞추어 질 수 있다. 바람직하게, 커버 층은 칼라 필터링을 피하기 위해 희거나 희끄무레하다.
디스플레이 디바이스는 확산 구성요소 상단에 유색의 오픈 구조 직물의 적어도 하나의 층을 더 포함한다. 유색의 오픈 구조 직물 층은 예컨대, 희끄무레한 직물 커버 층 상단에 놓일 수 있거나 또는, 희끄무레한 직물 커버 층이 전혀 없을 경우에 확산 구성요소 상단에 놓일 수 있다. 유색의 오픈 구조 직물 커버 층은 예컨대 피쉬넷(fishnet)이나 레이스 타입의 직물일 수 있다. 유색의 오픈 구조 직물 커버 층은 디스플레이 디바이스 상에서 콘트래스트를 향상시키는 반반사 피복체로서 역할하고, (오픈 구조로 인해) 온 상태에서 칼라 필터로 역할하지 않고 오프 상태에서 디스플레이가 임의의 칼라를 갖도록 허용한다.
적어도 2개의 발광 유닛을 포함하는 본 발명의 실시예에서, 확산 구성요소는 상기 발광 유닛에 상반하는 확산 구성요소의 확산면에 즉, 광 소스의 관찰자에 직면하도록 실질적으로 끊이지 않는 발광 디스플레이를 생산하기 위해 두개의 인접한 발광 유닛에 의해 발광되는 광을 확산하도록 배열될 수 있다.
본 발명의 광 소스에서 발광 유닛은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
발광 다이오드는, 전형적으로 높은 효율과 저 전력 소모를 갖기 때문에 발광 유닛으로서 매력적이다.
발광 유닛은 변화가 용이한 칼라를 갖는 발광 유닛을 제공하기 위해 동일한 칼라의 하나 이상의 발광 다이오드 또는 상이한 칼라의 두개 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 발광 유닛에서 각각의 발광 다이오드는 독립적으로 어드레싱이 가능한 경우, 상이한 칼라는 개별적인 발광 다이오드로부터 광의 세기를 변화시킴으로써 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 광 소스는 적어도 제1 및 인접한 제2 발광 유닛을 포함할 수 있고, 확산 구성요소는 상기 제1 발광 유닛에 의해 발광된 광을 확산하는 제1 도메인과 상기 제2 발광 유닛에 의해 발광된 광을 확산하는 제2 도메인을 포함할 수 있는데, 상기 제1 및 제2 도메인은 장벽 수단에 의해 적어도 부분적으로 광학적으로 분리된다.
상기 제1 및 제2 확산 구성요소 도메인을 분리하는 장벽 수단은 예컨대, 상기 확산 구성요소를 상기 기판에 결합하는 이음매(seam)를 포함할 수 있다.
이러한 장벽은 다른 칼라의 인접한 발광 유닛으로부터 광 필드 사이의 경계선에서 칼라 혼합을 막을 것이다. 더욱이, 이러한 장벽은 광 소스의 표면에 생산되는 광 패턴의 칼라 및/또는 감도(sharpness)를 강화시키기 위해 프레임 즉, "픽셀"을 생성할 것이다.
본 발명의 실시예에서, 발광 유닛과 이 발광 유닛이 배열되는 기판은 반투명 엔캡슐레이션으로 엔캡슐레이션된다. 이러한 엔캡슐레이션은 예컨대, 기계적인 마모-저항을 본 발명의 광 소스에 제공할 수 있다. 이 엔캡슐레이션은 탄성적이다. 이 엔켑슐레이션은 광-산란 구성요소를 포함할 수 있다.
제2 측면에서, 본 발명은 또한 광 소스 상의 배열을 위한 광-산란 구성요소에 관한 것이며, 상기 광 소스는 적어도 하나의 발광 유닛을 포함하고, 상기 확산 요소는 부직포의 적어도 하나의 층을 포함한다.
본 발명의 제2 측면의 실시예에서, 부직포의 밀도는 상기 발광 유닛에 상반하는 확산 구성요소의 확산면에서의 밀도와 비교해서, 광 소스의 발광 유닛에 직면하도록 적응되는 확산 구성요소의 확산면에서 더 낮을 수 있다. 예컨대, 확산 구성요소는 발광 유닛에 직면하도록 적응된 부직포의 제1 층과 상기 제1 층에 배열된 부직포의 제2 층을 포함할 수 있으며, 상기 제2 층의 밀도는 상기 제1 층의 밀도보다 더 높다.
제3 측면에 있어서, 본 발명은 또한 집약된 광 소스와 확산 구성요소를 포함하는 상이한 텍스타일 제품에 관한 것이다.
본 발명의 이러한 및 다른 측면은 지금부터, 본 발명의 바람직한 현 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참고하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광 소스의 예시적인 실시예의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 광 소스의 또 다른 예시적인 실시예의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 광 소스의 예시적인 실시예의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 또 다른 광 소스의 예시적인 실시예의 단면도.
본 발명에 따른 광 소스의 제1 실시예는 도 1에서 도시되고, 발광 유닛(101)의 배열을 포함하는데, 상기 각각의 발광 유닛은 기판(102)상에 배열된 발광 다이오드와 상기 배열 상에 배열된 광 확산기(103)를 포함한다.
광 확산기(103)는 발광 유닛(101)에 직면하는 저밀도의 부직포의 제1 층(104)과, 밀도가 제1 층(104)에 대한 밀도보다 더 높은 부직포의 제2 층(105)을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "발광 다이오드" 즉, "LED"라는 용어는 적외선에서 자외선까지의 파장 범위에서 발광이 가능한 발광 다이오드에 관한 것이다. 상기 용어는 또한, 레이저 다이오드뿐만 아니라 유기물 기반 LED, 중합체 기반 LED 및 무기물 기반 LED의 모든 다른 종류의 LED에 관한 것이다.
본 발명의 발광 유닛은 이점으로 하나 이상의 발광 다이오드를 포함한다. 그러나 예컨대, 백열등 및 발광 화학 작용 등에 기초한 다른 발광 유닛이 또한 이용될 수 있다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, "기판"이라는 용어는 발광 다이오드가 배열되는 구조에 관한 것이다. 이 용어는 딱딱하고, 본래 넌-플렉시블한 기판과 플렉시블한 기판 둘 다에 관한 것이다. 몇몇의 넌-플렉시블한 즉, "딱딱한"기판과. 플렉시블한 기판 물질은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 이 기판 물질은 본 발명에서 필수적이지 않다.
본 발명의 광 확산기는, 플렉시블한 물질로 만들어져 있기에 "플렉시블한"기 판에 배열된 발광 유닛에 의해 발광된 광을 확산하는데 특히 유리하다. 그러나 본 발명의 광 확산기는 또한 "딱딱한"기판 기반 광 소스 상의 사용에 적합하다.
본 명세서에서 사용되는, "부직포"이라는 용어는 직조 직물과는 반대로 예컨대, 수지 또는 기계적인 얽힘을 이용함으로써 함께 결합된 즉, 분리형 섬유(separate fiber)로 기본적으로 구성된 직물을 지칭하며, 상기 섬유는 전형적으로 실의 짜임(weaving)과 실에서 섬유의 꼬임(twisting)에 의해 결합된다.
본 발명에 따른 부직포에 적합한 섬유 물질은, 면과 모 섬유와 같은 천연 텍스타일 섬유, 비스코스와 같은 재생된 섬유 그리고 폴리에스테르, 폴리아미드(나일론) 및 폴리아크릴 섬유와 같은 합성 섬유에 제한되지 않지만, 이를 포함한다.
본 명세서에서 사용된, "밀도"라는 용어는, 부직포의 밀도를 지칭할 경우, 직물에서 섬유의 평균 밀도에 관한 것으로, 상기 평균 밀도는 두개의 인접한 섬유 사이의 평균 거리인 섬유에서의 평균 메쉬 사이즈에 대해 반비례 관계이다.
광 확산기(103)는 발광 유닛(101)에 의해 발광된 광을 수신하여 광을 확산하기위해 배열됨으로 인해, 두개의 인접한 발광 유닛으로부터의 광은 발광 유닛과 상반하는 광 확산기(103)의 확산면(106)에 실질적으로 연속적인 광 디스플레이를 생산하는데, 상기 발광 유닛은 본 명세서에서 확산기의 뷰잉 표면으로 불린다.
그러므로 광 확산기에 의해 획득된 광의 확산은 광 소스에서 인접하는 발광 유닛 사이의 거리 범위 내에서 적어도 이루어져야 한다.
더 낮은 밀도를 갖는 부직포의 제1 층(104)은 발광 다이오드를 덮도록 배열되고, 발광 유닛과, 더 높은 밀도를 갖는 부직포의 제2 층(105) 사이에 거리를 제 공하도록 배열된다.
어느 정도까지, 제1 층(104)은 광을 확산하지만, 또한 광 유닛과 제2 층(105) 사이에 공간을 제공한다. 이 공간에서, 광 콘은 제2 층을 만나기 전에 확장된다. 제1 층(104)보다 더 높은 밀도를 갖는 제2 층(105)은 광을 확산하여서 균일하게 비춰지는 광 확산기의 표면(106)이 획득된다.
제2 층(105)의 일정한 밀도와 두께에 있어서, 제1 층(104)의 두께 및/또는 밀도는 광 위에 균일하게 비춰지는 표면(106)을 생성하기 위해서 인접한 발광 유닛(101) 사이의 거리와 발광 유닛(101)에 의해 발광되는 광의 밝기에 따라 변할 수 있다.
인접한 발광 유닛 간의 거리가 20mm 이하인, 광 소스로 적합한 부직포 물질의 확산기의 비-제한적인 하나의 예는 0~20mm의 두께의 2중층으로 이루어진 부직포 폴리에스테르 직물이다. 가장 안쪽의 부직포 층은 가장 바깥의 부직포 층을 위한 공간으로서 역할을 하는 6.5x103 g/m3 의 섬유밀도의 15mm의 두께를 갖는다. 이러한 가장 바깥의 부직포 층은 확산기를 덮는 얇게 짜여진 폴리에스테르 층을 본질적으로 균일하게 비추기 위해 발광 유닛에 의해 발광된 광을 확산하기 위한 14x103 g/m3 의 섬유밀도와 6mm의 두께를 가졌다.
도 2에서, 희끄무레한 직물의 적어도 하나의 층(107)은 확산기(103) 위에 위치한다. 예컨대, 희끄무레한 직물은 상기 디바이스에 전통적인 직물 느낌을 주도록 짜여지거나 또는 뜨여질 수 있다.
도 3에 도시된 대안적인 실시예에서, 광 소스는 확산기 구성요소(103)에 배열된 유색의 오픈 구조 직물(108)의 적어도 하나의 커버 층을 포함한다. 이 유색의 오픈 구조 직물 커버 층(108)은 예컨대, 피쉬넷 또는 레이스 유형 직물일 수 있다. 유색의 오픈 구조 직물 층은 디스플레이 디바이스 상의 콘트래스트 강화 반사-방지 피복체로서 역할을 수행하고, (오픈 구조로 인해)온-상태에서 유색 필터로서 역할을 수행하는 것 없이 디스플레이가 오프-상태에서 임의의 칼라를 갖도록 허용한다. 확산기(103) 위에 층(107)이 있어서, 오픈 구조 층(108)이 이러한 층 위에 배열되어야 함을 유의한다.
본 발명의 제2 실시예는 도 4에 도시되고, 기판(204) 상에 배열된 불연속 발광 유닛(201,202,203)의 배열을 포함하는데, 각각의 상기 발광 유닛은 개별적으로 어드레싱된 3개의 발광 다이오드, 레드(205), 그린(206) 및 블루(207)를 포함한다.
그러므로 각각의 발광 유닛은, 다른 유색의 발광 다이오드로부터 발광된 광의 세기를 변화시킴으로써 다른 칼라가 획득되는 칼라 가변 발광 유닛 즉, 픽셀로서 역할을 수행한다.
제1 층(209)과 제2 층(210)을 포함하는 광 확산기(208)는 발광 다이오드에 의해 발광되는 광을 수신하여 확산시키기 위한 배열로 배열된다.
광 확산기(208)는 여러 도메인 "픽셀"(211,212,213)로 나눠지는데, 광 확산기의 상기 하나의 도메인은 각각의 발광 유닛(201,202,203)을 위한 것이다.
인접한 발광 유닛(202)을 덮는 광 확산기의 표면(212)에 확산되는 것으로부터 제1 발광 유닛(201)에 의해 발광되는 광을 막기 위한 장벽(214)에 의해 상기 도 메인은 분리된다.
장벽(214)은 부직포의 광 확산기(208)와 기판(204)을 결합시킴으로써 획득된다. 이것은 확산기 물질과 기판 물질에 따라, 또 다른 방법으로 획득될 수 있다. 예컨대, 확산기(208)는 기판 물질에 직물을 바느질함으로써 기판(204)에 결합될 수 있으며, 이러한 방법으로, 상기 확산기 물질이 바느질한 곳에서 본질적으로 불투명하게 되도록 기판 쪽으로 확산기 물질을 압축한다. 각각의 발광 유닛 주위의 테두리를 바느질하는 것은 바람직한 장벽을 제공한다. 장벽을 획득하는 다른 방법은 기판에 근접한 발광 유닛에 상반되게 확산기의 표면을 둠으로써 확산기 물질을 압축하기 위해 기판에 확산기 물질을 기판에 접착시키거나 융합시키는 것을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
칼라 혼합은, 인접하는 발광 유닛으로부터의 콘 형태의 광이 광 소스에서 방출되기 전에 부분적으로 겹쳐지는 것에 기인한다.
실질적인 칼라 혼합을 막고, 그리하여 적어도 부분적으로 선택적인 분리된 복수의 픽셀로 광 소스를 분할하기 위한 장벽은 복수의 방법으로 획득될 수 있다.
칼라 혼합을 막기 위한 장벽은 다음의 두개의 주요 그룹으로 분할될 수 있다:
(ⅰ) 인접한 발광 유닛으로부터 콘 모양의 광 사이의 겹침(overlap)을 막거나 줄이는 장벽과,
(ⅱ) 겹침을 허용하지만, 겹친 영역으로부터 광을 막거나 줄이는 장벽.
본 발명에서 사용되는 바와 같이, 두개의 인접한, 확산 구성요소의 도메인을 서로로부터 광학적으로 분리한다는 문맥에서 상기 "선택적으로 분리된"의 표현은 확산 구성요소의 제1 도메인에 대응하는 제1 발광 유닛으로부터 발산하는 광에 관한 것과 관련되고, 확산 구성요소의 인접하는 제2 도메인의 뷰잉 면에서 쉽게 인지되는 것이 방지되는 것, 이는 즉, 실질적인 칼라 혼합이 방지되는 것을 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 상기 용어 "실질적인 칼라 혼합"은 광 소스의 관찰자에 의해 쉽게 인지되는 칼라 혼합으로서 해석되어야 한다. 전형적으로, 발광 구성요소는, 광의 세기가 본질적으로 시야각에 비례하는, 본질적인 Lambertian 패턴으로 광을 방출한다. 그러므로 광 혼합이 인접하는 발광 요소 쪽으로 상당히 비스듬한 각도로 발광되는 광으로 인해 발생할지라도, 이러한 칼라 혼합을 일으키는 광의 세기가 아주 낮아서 이 칼라 혼합은 거의 인지되지 않는다.
제1 카테고리의 예는 불-투명 벽을 형성하여 겹침을 막기 위해 기판에서 광 소스의 뷰잉 표면 쪽 즉, 기판에 직면하도록 적응되는 확산기의 면에서 확산기의 뷰잉 면 쪽으로 확산하는 장벽 배열을 포함한다.
이 장벽은 뷰잉 표면 쪽으로 기판의 법선에 본질적으로 평행하게 확장될 수 있다.
이 장벽은 예컨대, 장벽 내에 깔때기 모양의 공간을 형성하기 위해 뷰잉 표면 쪽으로 기판의 범선에 비-평행하게 확장될 수 있다.
유형 (ⅰ)의 장벽을 포함하는 광 소스의 제1 예시적인 실시예에서, 부직포의 제1 층은 발광 유닛과, 광 확산기로 역할을 수행하는, 부직포의 제2 층 사이에 공간을 제공하기 위해 발광 유닛의 배열 상에 배열된다. 부직포 물질의 제1 층은 각 각의 발광 유닛 상에 부직포 물질의 불연속 "아일랜드(island)"를 형성하는 불연속 층이다. 발광 유닛과 부직포 물질의 제2 층 사이에서 확산하는, 각각의 "아일랜드"의 벽면은 본질적으로 불투명 표면 물질을 포함하여 광학적으로 아일랜드를 분리시킨다.
유형 (ⅰ)의 장벽을 포함하는 광 소스의 제2의 예시적인 실시예에서, 부직포의 제1 층은 발광 유닛과, 광 확산기로서 역할을 수행하는 부직포의 제2 층 사이에 공간을 제공하기 위해 배열된다. 이러한 실시예에서, 제1 층은 연속이지만, 각각의 발광 유닛이 층의 개구에 위치되도록 하기 위해 층을 통과하는 깔때기 모양의 개구를 포함한다. 이 깔때기는 배열되는 기판에서 발광 유닛이 제2의 부직포 층으로 뻗어난다. 광 소스의 효율을 높이기 위해 이 깔때기의 벽면에 반사성 피복체를 제공할 수 있다.
유형 (ⅱ)의 장벽을 포함하는 광 소스의 예시적인 실시예에서, 부직포의 제1 층은 발광 유닛과, 광 확산기로서 역할을 수행하는 부직포의 제2 층 사이에 공간을 제공하기 위한 발광 유닛의 배열에 배열된다. 부직포 층의 두께에 따라, 인접하는 발광 유닛으로부터의 광 콘이 제1의 부직포 층 또는 제2의 부직포 층 중 임의의 층에 결합된다. 본래 불투명한 마스크는, 실질적인 칼라 혼합이 일어나는 위치를 덮기위한 광 소스의 뷰잉 표면 상에 배열되는데, 이러한 칼라-혼합된 영역으로부터의 광은 광 소스에서 방출되지 않는다.
본 발명의 실시예는 유형(ⅰ)과 유형(ⅱ)의 장벽을 포함할 수 있다.
본 발명이 위에서 설명된 바람직한 실시예에 전혀 제한되지 않음을 당업자는 이해한다. 반대로, 많은 변형과 변화가 첨부된 청구범위의 범위 내에서 가능하다. 예컨대, 확산기의 확산 효과가 대략 인접한 발광 유닛 사이의 거리에야 하는 것이 꼭 바람직한 것은 아니다. 몇몇의 경우에, 확산기 표면의 더 많은 불균일한 비췸을 얻는 것이 바람직하므로, 더 낮은 확산 정도가 바람직할 수 있다.
더욱이, 확산기 물질이 바람직한 효과를 얻기 위해 두개의 부직포의 층을 포함하는 것이 필요하지는 않다. 본 발명의 실시예에서, 섬유 밀도가, 발광 유닛에 직면하는 표면에서는 더 낮은 밀도를 갖고 발광 유닛에 상반하는 면에서는 더 높은 밀도를 갖는 변화도(gradient)를 보이는 부직포의 단일 층을 광 확산기는 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 부직포의 오직 하나의 균일한 층은 바람직한 효과를 제공하기에 충분하다.
본 발명의 실시예에서, 광 확산기는 확산 물질의 광 필터링 효과를 획득하기 위해 유색의 물질을 포함할 수 있다. 이러한 유색의 확산기는 적어도 두개의 효과 즉, (ⅰ)발광 유닛에 의해 제공된 특정 칼라의 질을 높이는 효과와 (ⅱ)예컨대, 발광 유닛에 의해 발광된 화이트 광을 다른 칼라의 광 또는 칼라 온도로 전환시킴으로써 확산기에서의 칼라 전환을 제공하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 부직포 광 확산기는 추가적인 층에 의해 전환될 수 있다. 제한적이진 않지만, 이러한 층은 광 소스의 텍스타일 외형을 제공하기 위한 텍스타일과 프라스틱을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 발광 유닛과, 이 발광 유닛이 배열된 기판은 반투명 또는 투명의 엔캡슐레이션으로 엔캡슐레이션될 수 있다. 전형적으로, 이러한 엔캡슐레이션은 예컨대 실리콘, 수지, 젤 및 쉽게 처리되어 접착되는 젤과 같은 표준 플렉시블 물질과 같이 탄성 물질로 구성되지만, 탄성 물질은 이러한 표준 플렉시블 물질로 제한되지는 않는다.
발광 유닛과 기판의 엔캡슐레이션은 광 소스에 힘 및 마모에 대한 저항을 제공하는데 이점이 있을 수 있다. 부직포 물질의 광 확산기는 스크래칭과 충격과 같은 기계적인 영향력에 대항하는 임의의 보호력(보안)을 발광 유닛에 제공하지 않는다.
탄성 엔캡슐레이션은 예컨대, 정상동작 동안 구부러지고/거나 말리는데(rolled) 적응되어 적합한 광 소스에서 "플렉시블"한 기판의 경우일 때, 바람직하다.
게다가, 엔캡슐레이션은 또한, 본 발명의 발광 유닛과 부직포 광 확산기 사이에 공간을 제공할 수 있다.
더욱이, 엔캡슐레이션은 본 발명의 광 소스에 의해 발광된 광의 확산을 높이기 위해 고체 무기물 분자(solid inorganic particles) 또는 에어/가스 거품(air/gas-bubbles)과 같은 광을 산란하는 구성요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 광 소스를 위한 어플리케이션 영역은 광 생성과, 부드러운 표면 및/또는 플렉시블한 디바이스를 필요로 하는 디바이스를 포함하지만, 그러나 이에 제한되진 않는다. 예는 커튼, 가구의 직물, 자동차 천장, 침대 텍스타일, 국기, 깃발, 카펫, 커들리 장난감(cuddly toy) 및 안전복과 같은 의복을 포함하지만, 이에 제한되진 않는다.
본 발명의 실시예에서, 본 발명의 광 소스를 포함하는 디바이스는 상호작용하고 통신 수단 및/또는 센서에 연결된다.
일 예에서, 광 소스는 인터넷 연결 인터페이스 또는, GSM-모듈과 같은 이동 전화기와 같은 통신 수단을 추가로 포함하는 상호 작용하는 베개 또는, 커들 장난감과 같은 장난감에 포함될 수 있다.
통신 수단은 데이터 수신을 가능하게 하고 수신된 데이터에 따른 광 소스로부터의 광의 방출을 제어하기 위한 것이다. 이 수신된 데이터는 예컨대, SMS 메세지 또는 전자 메일로 송신된 이미지 또는 텍스트 메시지를 베개 또는 장난감에서 디스플레이되도록 나타낼 수 있다.
이러한 상호 작용하는 베개 또는 커들 장난감은 또한, 베개에 가해지는 압력을 검출하기 위한 압력 센서를 포함할 수 있는데, 이 센서는 터치 민감성 기능을 허용하는 제어 수단에 연결된다.
본 발명의 광 소스를 포함하는 상호 작용하는 디바이스의 또 다른 예는 압력 센서를 갖는 바닥 매트/테이블 천으로서, 이 압력 센서는 예컨대, 게임, 액티비티 활동, 중량 측정 또는 베이비 디벨롭먼트 등을 가능하게 하도록 터치 디스플레이 기능을 허용한다.
본 발명의 광 소스를 포함하는 상호 작용하는 디바이스의 또 다른 예는 디지털 콤파스에 연결된 광 소스를 갖는 예컨대, 글로브 또는 재킷 슬리브와 같은 천이다. 이러한 글로브는 예컨대, 분리된 칼라 또는 패턴을 통해 각각의 방향을 지시하 는 것과 같이 글로브가 가리키는 방향을 나타내는 것이 가능하고, 게다가 천의 착용자를 바람직한 방향으로 유도하기 위한 GPS(global positioning system) 수신기에 연결될 수 있다.
본 발명의 광 소스를 포함하는 상호 작용하는 디바이스의 또 다른 예는 오디오 재생기 및 스피커를 더 포함하는 백팩(backpack)인데, 상기 오디오 시스템은 오디오 이퀄라이저 신호, 주위 패턴 또는 노래 컨텐츠 설명서와 같은 사운드 관련 정보를 디스플레이 하기 위해 광 소스에 연결된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기판 상에 배열된 적어도 하나의 발광 유닛과 상기 적어도 하나의 발광 유닛에 의해 발광되는 광을 수신하여 확산하도록 배열된 확산 구성요소를 포함하는 광 소스에 이용가능 하며, 본 발명은 또한 광 소스 상의 배열을 위한 확산 층에 이용가능 하다.

Claims (27)

  1. 기판(102) 상에 배열되는 적어도 하나의 발광 유닛(101)과, 상기 적어도 하나의 발광 유닛(101)에 의해 발광되는 광을 수신하여 확산하도록 배열된 확산 요소(103, 208)를 포함하는 광 소스로서,
    상기 확산 요소(103)는 적어도 하나의 부직포 층을 포함하는, 광 소스에 있어서,
    상기 발광 유닛을 향하는 확산 요소의 제1 면에서의 상기 부직포 층의 섬유 밀도는 상기 발광 유닛의 반대편 확산 요소의 제2 면에서의 밀도와 비교해 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    광 소스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 확산 요소(103)는 적어도 하나의 부직포의 제1 층(104)과, 상기 제1 층위에 배열된 부직포의 제2 층(105)을 포함하며,
    상기 제1 층은 상기 기판(102)을 향하고, 상기 제2 층(105)의 섬유 밀도는 상기 제1 층(104)의 섬유 밀도보다 더 높은,
    광 소스.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 확산 요소의 상단에 적어도 하나의 엷은 흰색 직물층(107)을 더 포함하는,
    광 소스.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 확산 요소(103)의 상단에 적어도 하나의 유색 개방 구조 직물 층(108)을 더 포함하는,
    광 소스.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 유색 개방 구조 직물 층(108)은 상기 엷은 흰색 직물 층(107) 상단에 배열되는,
    광 소스.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 발광 유닛은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는,
    광 소스.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 적어도 두 개의 발광 유닛(101, 101’)을 포함하며,
    상기 확산 요소(103)는 상기 발광 유닛의 반대편 확산 요소의 한 표면(106)에 연속적인 광 디스플레이를 제작하기 위해 두 개의 인접한 발광 유닛에 의해 발광된 광을 확산하는,
    광 소스.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 적어도 하나의 제1의 발광 유닛(201)과 인접한 제2의 발광 유닛(202)을 포함하며,
    상기 확산 요소(208)는 상기 제1의 발광 유닛(201)에 의해 발광되는 광을 확산시키는 제1 영역(211)과, 상기 제2의 발광 유닛(202)에 의해 발광된 광을 확산시키는 제2 영역(212)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 영역은 장벽 수단(214)에 의해 부분적으로 광학적으로 분리된,
    광 소스.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 장벽 수단은 상기 확산 요소에 배열된 광- 차단 마스크를 포함하는,
    광 소스.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 장벽 수단(214)은 상기 확산 요소의 상기 제1 면에서 상기 제2 면 쪽으로 확장하는 불투명 벽을 포함하는,
    광 소스.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 장벽 수단(214)은 상기 확산 요소를 상기 기판에 결합하는 이음매(seam)를 포함하는,
    광 소스.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 발광 유닛(101)과 상기 기판(102)은 반투명의 엔캡슐레이션으로 캡슐화되는,
    광 소스.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 반투명 엔캡슐레이션은 탄성 물질(elastomeric material)을 포함하는,
    광 소스.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 반투명 엔캡슐레이션은 광 산란 요소를 포함하는,
    광 소스.
  15. 제 1항에 따른 광 소스에 사용되기 위한 광 확산 요소(103, 208)로서, 상기 광 확산 요소는 적어도 하나의 부직포 층을 포함하며,
    상기 광 소스의 발광 유닛을 향하도록 된 확산 요소의 제1 면에서의 부직포 층의 섬유 밀도는, 상기 발광 유닛의 반대편에 놓이도록 된 확산 요소의 제2 면에서의 섬유 밀도와 비교해 더 낮은,
    광 확산 요소.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 광 확산 요소(103)는 상기 발광 유닛을 향하도록 배열된 부직포의 제1 층(104)과, 상기 제1 층에 배열된 부직포의 제2 층(105)을 포함하며,
    상기 제2 층의 섬유 밀도는 상기 제1 층의 섬유 밀도보다 더 높은,
    광 확산 요소.
  17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 상기 확산 요소 상단에 적어도 하나의 엷은 흰색 직물 층(107)을 더 포함하는,
    광 확산 요소.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 광 확산 요소(103) 상단에 적어도 하나의 유색 개방 구조 직물 층(108)을 더 포함하는,
    광 확산 요소.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 유색 개방 구조 직물 층(108)은 상기 엷은 흰색 직물 층(107) 상단에 배열되는,
    광 확산 요소.
  20. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 확산 요소(208)는 장벽 수단(214)에 의해 부분적으로 광학적으로 분리되는 적어도 하나의 제1 영역(211)과 제2 영역(212)을 포함하는, 광 확산 요소.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 장벽 수단은 상기 확산 요소에 배열된 광 차단 마스크를 포함하는,
    광 확산 요소.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 장벽 수단(214)은 상기 확산 요소의 상기 제1 면에서 상기 제2 면 쪽으로 확장하는 불투명 벽을 포함하는,
    광 확산 요소.
  23. 직물 제품으로서, 제 1항 또는 제 2항에 따른 광 소스, 또는 제 15항 또는 제 16항에 따른 광 확산 요소를 포함하는 광 소스를 포함하는,
    직물 제품.
  24. 제 23항에 있어서, 데이터를 수신하도록 된 통신 수단과 상기 수신된 데이터에 따라 상기 광 소스로부터의 광의 방출을 제어하는 수단을 포함하는,
    직물 제품.
  25. 제 23항에 있어서, 민감한 상태를 검출하여 상기 검출된 상태에 따라 상기 광 소스로부터의 광의 방출을 제어하도록 된 센서 수단을 포함하는,
    직물 제품.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 센서 수단은 온도 센서, 광 검출기, 나침반, 위치지정 시스템, 압력 센서 및 마이크로폰으로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    직물 제품.
  27. 제 23항에 있어서, 베개, 가구의 직물, 의복, 장갑, 국기, 깃발, 카펫, 커튼, 자동차 천장, 침대 직물, 커들리 장난감(cuddly toy) 및 배낭으로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    직물 제품.
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