KR101540601B1 - 발광 터프티드 카페트 - Google Patents

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KR101540601B1
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제이. 더블유. 반 헤르펜 마르텐 엠.
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 발광 터프티드 카페트(1)를 제공한다. 카페트(1)는 1차 백킹층(100), 선택사양의 2차 백킹층(200), 선택사양의 접착층(300), 카페트 광(41)을 발생하도록 배열된 복수의 카페트 일체형 LED(40), 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20)를 포함한다. 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20)는 전원(50)으로부터 LED(40)로 전력을 공급하도록 배열된다. 1차 백킹층(100)은 제 1 펠트층(30')을 포함하고, 또는 선택사양의 2차 백킹층(200)은 제 2 펠트층(30")을 포함하고, 또는 1차 백킹층(100) 및 2차 백킹층(200)의 모두는 펠트층(30', 30")을 포함한다. 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20)의 하나 이상은 적어도 부분적으로는 제 1 펠트층(30') 및 제 2 펠트층(30")의 하나 이상 내에 일체화된다.

Description

발광 터프티드 카페트{LIGHT EMITTING TUFTED CARPET}
본 발명은 발광 기능을 또한 갖는 직물 재료에 관한 것이다. 본 발명은 특히 1차 백킹층(backing layer), 1차 백킹층의 카페트측 상에 터프트(tuft)를 형성하는 얀(yarn), 2차 백킹층, 및 1차 백킹층과 2차 백킹층 사이에 배열된 접착층을 포함하는 카페트에 관한 것이다.
카페트는 일반적으로 (카페트로서 사용 중에 사용자에 대면하는 면 상에) 얀 형성 터프트를 구비하는 1차 백킹층, 2차 백킹층 및 일반적으로 1차 백킹층과 2차 백킹층 사이에 제공된 접착층을 포함한다. 이 얀은 1차 백킹층을 관통하여 사람이 그 위에서 보행할 수 있는 등의 보풀면(pile surface)으로부터 돌출하는 터프트를 형성한다. 얀은 일반적으로 느슨하고, 접착제(접착층으로부터)로 부착될 필요가 있다. 1차 백킹층의 이면에 존재할 수 있는 접착층은 터프트를 1차 백킹층에 부착하고 터프트를 적소에 유지할 뿐만 아니라, 1차 백킹층 및 2차 백킹층을 부착한다. 이는 또한 제 1 접착층의 상부의 제 2 접착층에 의해 성취될 수도 있다.
광섬유를 포함하는 직물이 당 기술 분야에 공지되어 있다. US2007/0037462호는 예를 들어 기능성 광섬유를 포함하는 분포형 광섬유 스크림(scrim)을 제조하기 위한 방법, 및 이와 같이 제조된 기능성 광섬유 및 광섬유 스크림이 합체되는 복합 재료를 설명하고 있다. 이 문헌은 적어도 편물(fabric)의 길이 또는 폭을 가로질러 연속적인 경로를 갖는 적어도 하나의 광섬유를 각각 포함하는 특히 접착식으로 접합된 부직포 스크림 재료와 같은 다양한 직물 스크림을 설명하고 있다. 이러한 광섬유 스크림은 단독으로 또는 편물, 필름, 발포체 등과 같은 다른 재료와 조합하여, 센서 구성 요소(예를 들어, 파손, 스트레인, 압력 또는 토크의 검출기로서)로서, 조명 구성 요소(예를 들어, 다양한 광 공급 용례에서)로서, 또는 데이터 분배 구성 요소로서 유용할 수 있다.
예를 들어 카페트의 전자 구성 요소의 사용이 당 기술 분야에 공지되어 있다. WO2007033980호는 예를 들어 이러한 카페트 뿐만 아니라 전자 구성 요소를 카페트에 설비하기 위한 방법을 설명하고 있다. 전자 구성 요소가 효율적이고 정확하게 위치 설정 가능한 방식으로 카페트에 적용될 수 있는 것을 보장하는 방법을 생성하기 위해, 지지 재료에 견고하게 연결되는 전자 구성 요소가 지지체의 보조에 의해 카페트에 부착된다.
종래 기술의 단점은 카페트 내에 LED를 매립할 때, 카페트 위에서 보행하는 사람 또는 다른 (압력) 영향으로부터의 마모에 대해 LED 및/또는 다른 전자 구성 요소의 보호가 곤란할 수 있다는 것이다. 또한, 에너지 효율적인 방식으로 그리고 설치자가 카페트를 임의의 길이로 절단하는 것을 허용하는 방식으로 전력을 제공하는 것이 과제이다. 또한, 특히 고출력 LED를 사용할 때 LED에 의해 발생하는 열이 문제가 될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 양태는 바람직하게는 전술된 결점의 하나 이상을 적어도 부분적으로 더 제거하는 대안적인 카페트를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 실시예에서,
a. 1차 백킹층과 선택사양의 2차 백킹층으로서, 1차 백킹층은 제 1 펠트층을 포함하고, 또는 선택사양의 2차 백킹층(200)은 제 2 펠트층을 포함하고, 또는 1차 백킹층 및 선택사양의 2차 백킹층의 모두는 펠트층을 포함하는 1차 백킹층과 선택사양의 2차 백킹층,
b. 카페트 광을 발생하도록 배열된 복수의 카페트 일체형 LED,
c. 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체로서, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체는 전원으로부터 LED로 전력을 제공하도록 배열되고, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체의 하나 이상은 제 1 펠트층 및 제 2 펠트층의 하나 이상 내에 적어도 부분적으로 일체화되는 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체를 포함하는 발광 터프티드 카페트(본 명세서에서 또한 카페트로서 지시됨)를 제공한다.
이러한 카페트의 장점은 LED가 카페트에 의해 보호될 수 있다는 것, 즉 카페트 상에 놓이거나 이동하는 물체, 인간 또는 동물에 직접 노출되지 않는다는 것이다. LED는 카페트 내에 있고 직접 노출되지 않기 때문에, 용어 "카페트 일체형 LED"가 사용된다. 추가의 장점은 전기 전도체가 적어도 부분적으로는 카페트에 의해 보호될 수 있다는 것일 수 있다. 또한 추가의 장점은 카페트가 전원으로부터 LED를 불리하게 분리하지 않고 소정의 길이로 절단될 수 있다는 것일 수 있다. 이는 특히 각각의 LED가 그 고유의 전력 분배를 가질 때 및/또는 LED가 병렬로 전기적으로 접속될 때 및/또는 복수의 LED가 하나 이상의 LED의 2개 이상의 서브셋(subset)으로 구성될 때 적용될 수 있고, 2개 이상의 서브셋은 전원에 개별적으로 전기적으로 접속된다. 펠트를 사용하는 장점은 그 내부에 LED를 위한 리세스를 포함하도록 비교적 쉽게 사용될 수 있고(이하 참조) 그리고/또는 전기 전도체로서 사용될 수 있다는 것(또한, 이하 참조)이다.
상세한 설명 및 청구범위에서의 용어 제 1, 제 2, 제 3 등은 유사한 요소를 구별하기 위해 사용된 것이고, 반드시 순차적인 또는 연대적인 순서를 설명하기 위한 것은 아니라는 것을 주목하라. 이와 같이 사용된 용어는 적절한 상황 하에서 상호 교환 가능하고 본 명세서에 설명된 발명의 실시예는 본 명세서에 설명되거나 예시된 것 이외의 순서로 작동이 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
구문 "1차 백킹층은 제 1 펠트층을 포함한다" 및 유사한 구문은 제 1 펠트층이 1차 백킹층의 부분일 수 있다는 것을 지시하지만, 다른 실시예에서는 1차 백킹층이 본질적으로 제 1 펠트층으로 구성된다. 따라서, 특정 실시예에서, 1차 백킹층은 제 1 펠트층이다. 마찬가지로, 이는 2차 백킹층 및 제 2 펠트층에도 적용될 수 있는데, 따라서 제 2 펠트층은 2차 백킹층의 부분일 수 있지만, 다른 실시예에서 2차 백킹층은 본질적으로 제 2 펠트층으로 구성된다. 따라서, 특정 실시예에서, 2차 백킹층은 제 2 펠트층이다.
치수적인 강도 이유로, 일반적으로 본 발명의 카페트는 2차 백킹층을 포함할 것이다. 따라서, 실시예에서, 카페트는 2차 백킹층을 포함한다. 다른 바람직한 실시예에서, 2차 백킹층은 제 2 펠트층이고, 선택사양으로 1차 백킹층은 제 1 펠트층을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 1차 백킹층은 제 1 펠트층이고 2차 백킹층은 제 2 펠트층이다.
다른 실시예에서, 카페트는 1차 백킹층의 적어도 일부와 2차 백킹층 사이에 배열된 접착층을 추가로 포함한다. 이러한 층은 1차 백킹층을 2차 백킹층에 접착하는데 사용될 수 있다(또한, 이하 참조). 바람직한 실시예에서, 접착층은 카페트 광에 투과성이고, 바람직하게는 LED는 접착층 및 2차 백킹층 중 하나 이상 내에(특히 이들 층의 하나 이상 내의 리세스 내에) 배열된다. 접착층이 카페트 광에 투과성일 때, LED의 광은 카페트 상부면 또는 카페트 표면으로 더 용이하게 이동할 수 있다.
전술된 바와 같이, 바람직하게는 하나 이상의 LED는 전술된 바와 같이 1차 백킹층, 선택사양의 2차 백킹층 및 선택사양의 접착층으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 층의 층 리세스 내에 배열될 수 있다. 따라서, 리세스는 1차 백킹층 내에, 선택사양의 2차 백킹층 내에, 그리고 선택사양의 2차 백킹층이 존재할 때 또한 선택사양의 접착층 내에 배열될 수 있다. 일반적으로, LED는 이들 층 중 하나에 부착될 것이다. 따라서, LED(들)는 LED가 부착되는 층 내의 리세스 내에 배열될 수 있지만, 리세스는 또한 LED(들)가 부착되는 층으로부터 인접한 층 내에 배열될 수도 있다. 구문 "하나 이상의 LED가 1차 백킹층, 선택사양의 2차 백킹층 및 선택사양의 접착층으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 층의 층 리세스 내에 배열될 수 있다"는 것은 복수의 LED의 총 수의 적어도 일부가 지시된 층(들) 내에 배열되는 것을 지시한다. 다른 층 내/상에서, 선택사양으로 또한 LED가 층 내의 리세스 내에 및/또는 층 상의 다른 장소에 배열될 수도 있다.
펠트층은 니들 펠트층일 수 있다. 용어 "펠트"는 당 기술 분야에 공지되어 있고, 일반적으로 섬유를 매팅(matting), 응축 및 가압함으로써 생성된 부직포에 관련된다. 이는 또한 개별 섬유를 파지하고 이들을 그 이웃에 대해 견인하여 이들을 속박하는 특정 펠팅 니들에 의해 수행된다. 이러한 제품은 니들 펠트라 칭한다.
용어 "펠트층"은 실시예에서 또한 복수의 펠트층에 관련될 수 있다. 특정 실시예에서, 제 1 펠트층 및 제 2 펠트층의 하나 이상은 펠트층 스택(또는 펠트층 라미네이트)을 포함한다. 따라서, 제 1 펠트층은 펠트층 스택일 수 있고 그리고/또는 제 2 펠트층은 펠트층 스택일 수 있다. 용어 "펠트층 스택"은 펠트층의 스택 또는 라미네이트에 관련된다(라미네이트는 또한 층을 함께 바느질함으로써 형성될 수도 있음).
특히, 전도체를 보호하기 위해, 전도체는 하나 또는 양 펠트층의 적어도 일부 내에 배열될 수 있다. 따라서, 실시예에서, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체의 하나 이상의 적어도 일부는 제 1 펠트층 또는 제 2 펠트층의 1차 백킹층 상부면에 평행한 평면 내에 배열된다. 따라서, 이들 전도체 중 하나 또는 모두의 적어도 일부는 평행한 평면 내에 배열될 수 있다. 또한 하나의 적어도 일부가 평행한 평면 내에 배열될 수 있고, 다른 것의 적어도 일부가 카페트에 수직인 평면 내에 배열될 수도 있다. 이 옵션에서, 전도체는 예를 들어 카페트 이면에서 카페트로부터 돌출될 수 있다. 2차 백킹층 및 또한 그에 따른 제 2 펠트층의 존재를 가정하면, 또한 이들 전도체 중 하나 또는 양 전도체는 제 1 펠트층 내에 배열될 수 있고, 또는 제 2 펠트층 내에 배열될 수 있고, 또는 하나가 제 1 펠트층 내에 배열될 수 있고, 하나가 제 2 펠트층 내에 배열될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 전도체의 특정 배열의 선택이 다른 것과 독립적으로 이루어질 수 있다.
특정 실시예에서, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체의 하나 이상은 전기 와이어, 전기 전도성 펠트 및 전기 전도성 펠트 스트립으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 따라서, 제 1 전도체는 이들 3개의 옵션 중 하나로부터 선택될 수 있지만, 제 1 선택에 무관하게 제 2 전도체가 또한 이들 3개의 옵션으로부터 선택될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 제 1 및 제 2 전기 전도체의 유형은 양 전기 전도체가 전도성 펠트인 것과 같이 동일하다. 따라서, 제 1 및 제 2 전도체의 특정 배열의 선택은 다른 것과 독립적으로 이루어질 수 있다. 제 1 전도체가 전기 와이어이고 제 2 전도체가 전기 전도성 펠트 스트립인 것과 같은 다른 실시예와의 조합이 따라서 가능하다.
용어 "전기 전도체"(본 명세서에서 또한 "전도체"라 지시됨)는 또한 복수의 전도체와 관련될 수 있다. 원리적으로, 각각의 LED는 그 "고유의" 전도체에 의해 동력(즉, 전력)을 공급받을 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 전도체는 LED의 서브셋에 전력을 공급할 수도 있다. 제 1 및 제 2 전기 전도체의 복수의 세트가 적용될 때, 각각의 개별 전도체는 전기 와이어, 전기 전도성 펠트 및 전기 전도성 펠트 스트립으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 또한, 일반적으로, 각각의 개별 세트 내의 제 1 및 제 2 전도체, 더 바람직하게는 모든 제 1 및 제 2 전도체는 동일한 유형이다.
제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체는 본 명세서에서 함께 또한 전기 전도체의 세트로서 지시된다. 단일 세트 또는 복수의 세트가 또한 전도체 배열로서 지시될 수 있다.
전술된 바와 같이, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체의 하나 이상은 전기 와이어를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체의 하나 이상은 전기 전도성 펠트를 포함할 수 있다. 전기 전도성 펠트를 사용하는 장점은 실시예에서 LED가 임의의 장소에 배열될 수 있다는 사실일 수 있다. 또한, 실시예에서 전원으로부터 LED의 분리를 초래하지 않을 것이기 때문에, 카페트를 원하는 크기로 절단하는 것이 더 쉬울 수 있다.
특정 실시예에서, 카페트는 2차 백킹층을 포함하고, 제 1 펠트층은 제 1 전기 전도체이고, 제 2 펠트층은 제 2 전기 전도체이다. 이러한 실시예에서, LED는 카페트 내의 모든 장소에 배열될 수 있는데, 이는 각각의 LED의 제 1 접점이 전기 전도체 중 하나와 전기 접촉할 수 있고 각각의 LED의 제 2 접점이 다른 전기 전도체와 전기 접촉할 수 있기 때문이다. 접착층은 제 1 전도체를 제 2 전도체로부터 격리하는 절연체 또는 전기 비전도성 재료로서 사용될 수 있다.
그러나, 유리하게는, 제 1 펠트층 및 제 2 펠트층의 하나 이상은 제 1 전기 전도체로서 제 1 전기 전도성 펠트 스택층과, 제 2 전기 전도체로서 제 2 전기 전도성 펠트 스택층을 포함하고, 제 1 전기 전도성 펠트 스택층과 제 2 전기 전도성 펠트 스택층 사이에 절연체가 배열되어 있는 전기 전도성 펠트층 스택(또한 "펠트층 스택"으로서 지시됨)을 포함할 수 있다. 이러한 전기 전도성 펠트층 스택은 복수의 LED로서 기능하는 유닛으로서 사용될 수 있다. 전기 전도성 펠트층 스택"은 또한 본 명세서에서 "전도성 펠트층 스택"으로서 지시된다. 제 1 펠트층에 의해 포함되는 전기 전도성 펠트층 스택은 제 1 전기 전도성 펠트층 스택으로서 지시되고, 제 2 펠트층에 의해 포함되는 전기 전도성 펠트층 스택은 제 2 전기 전도성 펠트층 스택으로서 지시된다. 용어 "기능한다"는 본 명세서에서 "전력을 공급/유도한다"는 것을 지시한다. 전기 전도성 펠트층 스택을 사용하는 장점은 실시예에서, LED가 임의의 장소에 배열될 수 있고 따라서 절단이 더욱 더 용이하게 된다는 사실일 수 있다.
구문 "제 1 펠트층이 전기 전도성 펠트층 스택을 포함한다" 및 유사한 구문은, 전도성 펠트층 스택이 제 1 펠트층의 부분일 수 있지만, 다른 실시예에서 제 1 펠트층이 본질적으로 전도성 펠트층 스택으로 구성된다는 것을 지시한다. 따라서, 특정 실시예에서, 제 1 펠트층은 전기 전도성 펠트층 스택이다. 마찬가지로, 이는 제 2 펠트층 및 전기 전도성 펠트층 스택에 적용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 바람직하게는, 2차 백킹이 존재한다. 또한, 전술된 바와 같이, 1차 백킹층은 제 1 펠트층이고 또는 2차 백킹층은 제 2 펠트층을 포함하고, 또는 1차 백킹층은 제 1 펠트층을 포함하고 2차 백킹층은 제 2 펠트층을 포함하고, 또는 단지 2차 백킹층만이 제 2 펠트층을 포함한다.
바람직하게는, 적어도 제 2 전기 전도성 펠트층 스택이 존재하고, 선택사양으로 제 1 전기 전도성 펠트층 스택이 존재한다. 따라서, 바람직하게는, 카페트는 2차 백킹층을 포함하고, 2차 백킹층은 제 2 전기 전도성 펠트층 스택을 포함하고 선택사양으로 1차 백킹층이 또한 제 1 전기 전도성 펠트층 스택을 포함한다.
다른 바람직한 실시예에서, 2차 백킹층은 제 2 전기 전도성 펠트층 스택이고 선택사양으로 1차 백킹층은 제 1 전기 전도성 펠트층 스택을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 1차 백킹층은 제 1 전기 전도성 펠트층 스택이고 2차 백킹층은 제 2 전기 전도성 펠트층 스택이다.
2차 백킹층의 존재를 가정하고, 양 전기 전도성 펠트층 스택의 존재를 가정하면, 1차 백킹에 의해 포함된 펠트층 스택은 LED의 서브셋으로서 기능할 수 있고, 2차 백킹에 의해 포함된 펠트층 스택은 LED의 다른 서브셋으로서 기능할 수 있다.
또한, 용어 "전기 전도성 펠트층 스택"은 또한 복수의 (인접한) 전기 전도성 펠트층 스택에 관련될 수 있는데, 전기 전도성 펠트층 스택은 각각 복수의 LED의 서브셋으로서 기능할 수 있다.
또한, 실시예에서, 제 1 전기 전도체 및 제 2 전기 전도체의 하나 이상은 전기 전도성 펠트 스트립을 포함할 수 있다. 이는 단지 일부분(스트립)만이 전기 전도성을 갖는 제 1 펠트층 및/또는 제 2 펠트층의 사용을 허용한다. 실시예에서, 이러한 전기 전도성 펠트 스트립은 또한 전기 전도성 펠트층 스택(전술된 실시예와의 조합)을 포함할 수 있다.
전원이 카페트로부터 외부에 배열될 수 있다. 그러나, 전원은 또한 카페트 내에 구현될 수도 있다. 각각의 LED는 그 (구현된) 고유의 전원을 가질 수 있지만, 하나 이상의 전원이 또한 하나 이상의 LED(LED의 서브셋)에 전력을 공급하도록 배열될 수도 있다. 따라서, 용어 "전원"은 또한 복수의 전원과 관련될 수 있다. 본 명세서에서 용어 "구현된"은 2차 백킹층에서와 같이 전원이 카페트 내에 일체화되어 있는 것을 지시할 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 용어 "구현된"은 카페트의 하부층에 적층된 것과 같이 전원이 카페트에 부착된 것을 또한 지시할 수도 있다.
본 발명은 구현된 전원을 갖는 카페트 뿐만 아니라 전원이 카페트로부터 외부에 있는 전원과 카페트의 조합, 뿐만 아니라 외부 전원에 전기 접속 가능하게 배열되어 접속시에 외부 전원으로부터 전력을 수용하고 스위치 온될 때 카페트 광을 제공하는 전원이 없는 카페트에 관한 것이다.
발광 카페트는 카페트 내에 구현될 수 있거나 카페트로부터 외부에 있을 수 있는 제어기를 추가로 포함할 수 있고, 제어기는 카페트 광, 또는 더 바람직하게는 복수의 LED 중 LED의 2개의 서브셋의 광학 특성을 개별적으로 제어하도록 배열된다. 용어 광학 특성은 특히 강도 및 색상과 관련될 수 있다. 상이한 LED(의 서브셋)가 제어기에 의해 접근될 수 있고, 상이한 LED(의 서브셋)가 상이한 색상을 가질 때, 광학 특성으로서의 카페트 광의 색상이 용이하게 제어될 수 있다. 예를 들어, 2개 이상의 서브셋은 청색, 녹색, 황색, 적색 및 백색으로 이루어진 비한정적인 그룹으로부터 선택된 색상을 갖는 광을 제공하도록 배열될 수 있다.
또한, 제 1 펠트층 및 제 2 펠트층의 하나 이상은 열전도성일 수 있다. 이는 LED로부터 열전달을 향상시킬 수 있고, 이에 의해 카페트를 보호할 수 있다.
본 명세서에서 용어 카페트는 터프티드 카페트를 칭하지만, 일 실시예에서 또한 터프티드 러그를, 다른 실시예에서는 또한 터프티드 고블린(goblin)을 칭한다. 또 다른 실시예에서, 용어 카페트는 터프티드 자동차 매트(mat)를 칭한다. 예로서는 또한 벽 또는 지붕 덮개 또는 터프티드 욕실 매트로서 사용되는 터프티드 카페트가 있다. 여기서, 발광 터프티드 카페트는 또한 "카페트" 또는 "터프티드 카페트"라 지시된다.
용어 "발광 터프티드 카페트"는 LED 광의 방출을 허용하며, 따라서 LED 광이 카페트로부터 외부로 빠져나오게 하는 본 발명에 따른 카페트를 칭한다. 그러나, 첨부된 청구범위는 발광기로서 사용 중의 카페트에만 관련되는 것은 아니라, 스위치 오프 중에 카페트 자체 또는 LED를 갖는 카페트에 관련된다.
1차 및 2차 백킹층
1차 백킹층은 1차 백킹층 상부면 및 1차 백킹층 하부면을 갖는다. 2차 백킹층은 2차 백킹층 상부면 및 2차 백킹층 하부면을 갖는다. 카페트는 카페트 상부면 및 카페트 하부면을 갖는다. 1차 백킹층 및 선택사양의 2차 백킹층 및 선택사양의 접착층은 하나 이상의 층의 스택 또는 라미네이트를 형성하고, 더 구체적으로는 "경계"로서 카페트 상부면 및 카페트 하부면을 갖는 카페트를 형성한다. 1차 백킹층은 펠트층(제 1 펠트층)을 포함하거나 펠트층(제 1 펠트층)일 수 있고, 마찬가지로, 선택사양의 2차 백킹층은 펠트층(제 2 펠트층)을 포함하거나 펠트층(제 2 펠트층)일 수 있다.
용어 "하부" 및 "상부"는 예를 들어 1차 백킹층, 접착층(이하 참조), 2차 백킹층 및 라미네이트의 물체의 상이한 면을 명백한 방식으로 설명하는데만 사용된다. 용어 "하부" 및 "상부"의 사용은 청구된 바와 같은 본 발명의 카페트 및 그 사용을 첨부 도면에 개략적으로 도시된 구성에 한정하는 것은 아니다. 또한, 롤 상의 카페트가 본 명세서에서 청구된다.
용어 "1차 백킹층"은 복수의 층을 포함하는 1차 백킹층을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 용어 "2차 백킹층"은 복수의 층을 포함하는 2차 백킹층을 포함할 수 있다.
특히, 카페트의 터프트를 형성하는 얀은 광을 투과하는 충분한 개구를 갖는 구조체를 형성하지만, 카페트는 인간의 눈에는 불투명한 것으로 나타난다. 외관상의 이유로, 터프트는 바람직하게는 1차 백킹층이 실질적으로 가시화되지 않는 방식으로 제공되지만, 광은 여전히 터프트 구조체를 통해 통과될 수 있다. 광에 투과성인 1차 백킹층 아래에 광원을 배치함으로써, 광원으로부터의 광이 터프티드 표면으로부터 방출되게 한다.
이러한 터프티드 카페트는 발광부의 적은 크기 제한을 갖는 장점을 갖는다. 예를 들어, 발광의 위치에서, 1차 백킹은 제거되지 않아야 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 1차 백킹층은 광에 투과성이다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "광에 투과성" 또는 "투광성"은 가시광의 전체 또는 일부가 확산되거나 확산되지 않고 재료를 통과하도록 허용된다는 것을 의미한다. 이는 1차 백킹층에 의해 광원(들)으로부터 방출된 광의 강도의 감소가 감소되는 장점을 갖는다. 예를 들어, 광원(들)[즉, LED(들)]으로부터 결합된 광 강도의 5% 초과, 또는 10% 초과, 또는 30% 초과가 1차 백킹층(또한, 이하 참조)을 통해 투과될 수 있다. 이러한 투광성 1차 백킹층은 특히 LED가 1차 백킹층 상부면과 카페트 하부면 사이에 배열될 때, 그리고 특히 LED가 예를 들어 선택사양의 접착층 및/또는 선택사양의 2차 백킹층 중 적어도 하나에서 1차 백킹층 하부면과 카페트 하부면 사이에 배열될 때 관련된다.
용어 "가시광의 일부가 통과되도록 허용된다"는 것은 모든 가시광이 부분적으로 투과되는 것을 지시할 수 있지만(즉, 100% 미만이 투과됨), 대안적으로 또는 부가적으로 또한 가시광 스펙트럼의 일부분이 (부분적으로) 투과되고 다른 부분은 실질적으로 투과되지 않는 것을 지시할 수도 있다. 층, 특히 접착층(광에 투과성인 경우)은 당 기술 분야의 숙련자에게 알려진 바와 같이, 가시광 스펙트럼의 다른 부분보다 더 가시광 스펙트럼의 일부분에 투과성일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 1차 백킹층은 터프트에 의해 덮여지는 구멍을 갖는다. 구멍은 방출된("투과된") 광의 강도를 증가시킬 수 있다. 이 경우 1차 백킹층을 위한 재료의 선택의 자유도는 1차 백킹층 재료가 광에 투과성이어야 하는 제한이 없기 때문에 높아진다. 예를 들어, 직조 직물이 1차 백킹층으로서 사용될 수 있다. 이는 직조 구조체의 얀 사이에 구멍을 가질 것이다.
1차 백킹층 및 2차 백킹층은 일 실시예에서 당 기술 분야에 공지된 수단에 의해 서로 적층될 수 있다. 따라서, 카페트는 "카페트 라미네이트" 또는 단순히 "라미네이트"라 또한 지시되는 라미네이트일 수 있다.
바람직하게는, 접착층이 도포되어 1차 층 및 2차 층을 서로 부착한다. 따라서, 일 실시예에서, 발광 터프티드 카페트는 접착층 상부면 및 접착층 하부면을 갖고, 1차 백킹층과 2차 백킹층 사이에 배열된 접착층을 추가로 포함하고, 여기서 접착층은 바람직하게는 카페트 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성이다. 따라서, 본 발명은 1차 백킹층, 접착층 및 2차 백킹층을 포함하는 발광 터프티드 카페트의 실시예를 제공한다.
따라서, 이 실시예에서, 1차 백킹층의 1차 백킹층 하부면의 적어도 일부는 접착층의 접착층 상부면의 적어도 일부와 접촉하고, 접착층의 접착층 하부면(접착층 상부면에 대향함)의 적어도 일부는 2차 백킹층 상부면의 적어도 일부와 접촉한다. 이 방식으로, 여기서 1차 백킹층, 접착층 및 2차 백킹층의 "스택"인 라미네이트가 제공된다.
일 실시예에서, 카페트는 2차 백킹층을 전혀 포함하지 않고, 단지 1차 백킹층만이 제공된다.
그러나, 카페트는 선택사양으로 전술된 1차 백킹층, 선택사양의 접착층 및 선택사양의 2차 백킹층보다 많은 층을 추가로 포함할 수도 있다. 이러한 선택사양의 층(들)은 1차 백킹층과 접착층 사이, 1차 백킹층과 2차 백킹층 사이(접착층이 존재하지 않는 실시예에서), 접착층과 2차 백킹층 사이 및 2차 백킹층과 카페트 하부면 사이 등에 배열될 수 있다. 이러한 부가의 선택사양 층의 예는 이하에 설명되는 산란층 및 반사층일 수 있다. 하나보다 많이 선택사양의 부가 층이 카페트 라미네이트에 존재할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 '2차 백킹층'은 보풀면으로부터 대향하는 카페트의 표면을 형성하는 백킹층을 포함한다. 이러한 층은 일반적으로 '2차 백킹층'이라 칭하고 상업적으로 입수 가능하다.
이들 '2차 백킹층'은 양호하게도 이들이 카페트 백킹에 적합하고 카페트 공장에 사용되는 카페트 제조 방법에 적합하다는 장점을 갖는다. 2차 백킹층을 사용하는 장점은 LED(선택사양의 전원 및 전도체)의 보호 뿐만 아니라 카페트에 강도를 제공하는 것일 수 있다. 따라서, 바람직하게는 본 발명에 따른 터프티드 카페트는 2차 백킹층을 포함한다. 그러나, 본 발명은 2차 백킹층의 존재에 한정되는 것은 아니고, 부가의 및/또는 다른 층이 예를 들어 접착층으로부터 이격하여 대면하는 2차 백킹층의 측면(즉, 2차 백킹층 하부면과 카페트 하부면 사이) 상에 또한 다른 장소(또한 상기 참조)에 존재할 수 있다.
1차 백킹층 및 선택사양의 2차 백킹층 중 적어도 하나는 펠트층을 포함한다. 2차 백킹층이 존재하면, 1차 백킹층 및 2차 백킹층 중 적어도 하나는 펠트층을 포함하고, 이들 중 단지 하나만이 펠트층을 포함할 때는 다른 층은 폴리프로필렌, 나일론 또는 황마(jute)를 포함할 수 있다. 이들 재료는 이들이 비교적 저비용이라는 장점을 갖는다. 폴리프로필렌 또는 나일론으로 투광성 구조체를 제조하는 것은 용이하다. 또한, 이들 재료가 현존하는 터프티드 카페트에 통상적으로 사용된다는 사실은 본 발명에 따른 카페트가 용이하게 제조될 수 있게 한다. 이들 백킹층은 실질적으로 상기 재료로 구성될 수 있다는 것을 주목하라. 따라서, 일 실시예에서, 1차 백킹층은 폴리프로필렌, 나일론 또는 황마를 포함하고, 2차 백킹층은 펠트층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2차 백킹층은 적어도 약 70 m3/min/m2의 공기 투과도를 갖는다. 2차 백킹층의 공기 투과도는 0.5 인치(1.27 cm) H2O에 상당하는 압력차를 갖고 ASTM D-737에 따라 결정될 수 있다. 허용 가능한 값은 250 ft3/min/ft2(76.2 m3/min/m2)이지만, 더 바람직한 값은 350 내지 800 ft3/min/ft2(106.7 내지 243.8 m3/min/m2)이다. 약 70 ft3/min/ft2(24.4 m3/min/m2) 미만의 공기 투과도를 갖는 2차 백킹층은 높은 바인더 경화 속도에 대해 부적절한 것으로 고려된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2차 백킹층은 공기 통과를 위한 구멍을 갖는다. 접착층을 위해 사용되는 증발된 바인더는 카페트의 경화 중에 구멍을 통과할 수 있다. 이 실시예에서, 2차 백킹층의 공기 투과도가 충분히 높은 것이 보장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 카페트는 1차 백킹층과 2차 백킹층 사이에 적어도 44.6 kg/m의 층간 박리(delamination) 강도를 갖는다. 이 요건은 종종 "박리 강도"라 지시되고 일반적으로 ASTM D-3936에 따라 시험된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, LED는 2차 백킹층에 일체화되고, 2차 백킹층은 광원으로부터 접착층으로 광의 투과를 허용하기 위해 광에 투과성이고, 또는 LED는 2차 백킹층 상부면에 제공된다. 이들 LED 및 2차 백킹층의 2개의 배열은 광원으로부터의 광이 접착층에 도달하고 1차 백킹층 상부면에 더 전달되도록 하는 것을 보장할 수 있다. 이 접근법의 장점은 광원(들)이 카페트 내에서 보호된다는 것이다. LED(들)는 예를 들어 전자 기기를 손상시키거나 전자 기기 주위의 방수 밀봉부를 손상시킬 수 있는 예를 들어 마모 또는 충격에 대해 보호될 수 있다. 보풀면 측에서, 광원(들)은 터프트를 갖는 1차 백킹층에 의해 보호되고, 반대측에서는 LED는 2차 백킹에 의해 보호된다. 이면(backside)의 보호는 특히 카페트의 설치 중에 중요하다. 따라서, 또한 카페트의 투광성 2차 백킹에서 본 발명을 사용하는 것이 유리하다. 이 이유는 고품질 카페트에서 2차 백킹의 특정 공기 투과도가 높은 층간 박리 강도를 성취하기 위해 요구되기 때문이다. 특히 적어도 약 250 ft3/min/ft2의 0.5 인치 H2O에 상당하는 압력차를 갖는 ASTM 표준 D-737에 따라 결정된 2차 백킹의 공기 투과도가 바람직하다.
접착층
접착층은 1차 백킹층을 향한 접착층 상부면 및 2차 백킹층을 향한 접착층 하부면을 포함한다.
재차, 용어 "접착층"은 일 실시예에서 복수의 접착층(프리코트 층 및 접착층)을 포함하는 접착층을 포함할 수 있고, 다른 실시예에서는 복수의(혼합물과 같은) 접착층을 포함하는 접착층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착층은 1차 백킹층의 이면에 존재하여 터프트를 1차 백킹층에 부착하고 터프트를 적소에 유지할 뿐만 아니라 1차 백킹층과 2차 백킹층을 서로 부착할 수 있다[예를 들어, 접착층 내에 LED(들)를 갖고]. 또는 제 1 접착층은 1차 백킹층의 이면에 존재하여 터프트를 1차 백킹층에 부착하고 터프트를 적소에 유지할 수 있고, 2차 접착층은 1차 백킹층 및 2차 백킹층을 부착하기 위해[예를 들어, 제 2 접착층 내에 LED(들)를 갖고] 제 1 접착층의 상부에 존재한다. 이러한 접착층은 선택사양으로 또한 상이한 접착제에 기초하지만 여기서 접착층으로서 지시된다.
특히 LED가 적어도 부분적으로는 접착층 내에 배열되는 실시예 또는 LED가 2차 백킹층 내에 배열되는 실시예에서, 접착층은 카페트 광에 대해 투과성인(즉, 광이 LED로부터 카페트의 외부로 빠져나감) 것이 바람직하다. 따라서, 일 실시예에서 접착층은 카페트 광에 대해 투과성이다.
따라서, 터프트를 적소에 유지하는 접착층은 일 실시예에서 1차 백킹층 아래에서 LED를 적소에 유지하는데 사용될 수 있다. LED는 1차 백킹층의 1차 백킹층 하부면과 접착층의 접착층 상부면 사이에 위치될 수 있다. 개구(들)(리세스)는 광원이 배치될 수 있는 1차 백킹층을 향한 접착층 상부면의 표면에 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 접착층은 LED로부터 1차 백킹층으로의 광의 투과를 허용하기 위해 적어도 부분적으로 광에 투과성이다. 이는 LED가 접착층 하부면 상에 배열될 수 있게 한다. 이 경우에, LED는 선택사양으로 부가의 접착 수단으로 적소에 고정될 수도 있다. LED는 또한 접착층 내에 완전히 캡슐화될 수도 있다. 대안적으로, LED는 LED와 접착층 사이의 공간 내에서 접착층 아래에 위치될 수 있다.
다른 실시예에서, 접착층은 TiO2 또는 탄산칼슘 입자와 같은 산란 입자를 추가로 포함한다. 이러한 입자는 광 아웃커플링(outcoupling) 및/또는 카페트 상의 균질한 광 분배/아웃커플링을 향상시킬 수 있다. 따라서, 이러한 입자는 접착층 내의 카페트 광의 일부를 산란시키도록 배열된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접착층은 전기 전도성 입자를 포함한다. 전기 전도성 입자는 정전 방지 특성을 카페트에 제공할 수 있다. 전기 전도성 입자는 예를 들어 카본 블랙, 칼륨 포름산염(HCOOK), 주석 산화물, 인듐-주석 산화물 또는 은일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접착층은 산화 방지제를 포함한다. 산화 방지제는 접착층이 열에 대해 더 저항성이 있게 한다. 이는 LED가 상당한 양의 열을 발생시킬 수 있기 때문에 유리하다. 또한, 산화 방지제를 갖지 않는 라텍스는 더 빠르게 시효되고 소정 시간 후에 황색이 되는데, 이에 의해 가능하게는 도파관 광과 같은 광을 흡수하기 시작한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접착층은 라텍스를 포함한다. 라텍스는 투광성 라텍스일 수 있다. 접착층은 실질적으로 라텍스로 구성된다는 것을 주목하라. 라텍스는 스티렌의 3량체, 부타디엔 및 산성 비닐 모노머에 기초할 수 있다. 접착층이 실질적으로 투광성 라텍스로 구성되고 실질적으로 광 산란 입자를 포함하지 않을 때, 광원(들)으로부터의 광은 카페트를 효과적으로 떠날 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 어떠한 광 산란 충전재도 접착제에 사용되지 않고, 접착층은 투과성이다. 따라서, 일 실시예에서, 접착층에는 광 산란 입자가 없다. 구문 "~이 없다" 및 유사한 구문 또는 용어는 특히 "~이 실질적으로 없다"라는 것을 지시한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접착층은 아크릴을 포함한다. 아크릴은 투광성 아크릴일 수 있다. 접착층은 실질적으로 아크릴로 구성될 수 있다는 것을 주목하라. 아크릴의 예는 폴리아크릴레이트 에스테르이다. 아크릴의 장점은 경도, 가요성 및 UV에 대한 저항성이다. 아크릴은 또한 높은 열 저항성이 있는데, 이는 재료를 비교적 대량의 열을 발생시키는 LED와 조합하여 사용하기 위해 특히 적합하게 한다. 라텍스 및 아크릴은 또한 조합하여 사용될 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 폴리올레핀 분산제가 프리-코트(pre-coat)(예를 들어, 접착층을 이후에 제공하기 위한 1차 층 상에) 및/또는 접착층 자체로서 사용된다. 적합한 폴리올레핀 분산제는 예를 들어 다우 케미컬(Dow Chemical)의 하이포드(HYPOD)TM일 수 있다. 이들은 고분자량 열가소성 물질 및 엘라스토머의 성능을 높은 고형질 수용성 분산제의 적용 장점과 조합하는 폴리프로필렌 및 에틸렌계 분산제이다. 폴리올레핀 분산제는 이들이 통상의 코팅 설비를 사용하여 열가소성 백킹을 부착할 수 있게 함으로써 카페트 제조업자에 이익을 제공할 수 있다. 예를 들어, PVB(폴리 비닐 부티랄) 또는 폴리프로필렌의 카페트 백킹을 사용하여, UV 감도의 문제점이 해결되는 동시에 UV 투광도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 다른 적합한 폴리올레핀 분산제는 PVB계 분산제일 수 있다. 그러나, 다른 열가소성 물질은 더 높은 UV 투광도를 가질 수도 있다.
LED
복수의 LED가 실질적으로 유사한 스펙트럼을 갖는 광을 발생시킬 수 있지만, 또한 실질적으로 상이한 스펙트럼을 갖는 광을 발생시킬 수도 있다. 따라서, 복수의 LED는 실질적으로 동일한 광의 색상을 발생시킬 수도 있고 또는 복수의 색상을 발생시킬 수도 있다. 용어 "복수의 LED"는 2개 이상, 특히 2 내지 100,000개의 LED를 칭한다. 일반적으로, 카페트는 2 내지 10,000 LED/m2 카페트, 특히 25 내지 2,500 LED/m2 카페트를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, LED는 적-녹-청(RGB) LED이다. 예를 들어, LED의 일부는 적 LED이고, 다른 부분은 녹 LED이고, 또 다른 부분은 청 LED이다. RGB LED의 사용은 카페트의 색상이 변경될 수 있게 하기 때문에 유리하다. 예를 들어, 백색 터프트가 RGB LED와 조합하여 사용될 때, 카페트의 색상을 임의의 원하는 색상으로 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, RGB LED를 녹색 색상으로 설정함으로써, 카페트의 터프트는 예를 들어 녹색으로 보일 수도 있다.
특히, LED는 리세스 내에 배열된다. 1차 백킹층 상부면 및/또는 1차 백킹층 하부면은 LED를 수용하는 리세스를 포함할 수 있다. 2차 백킹층이 존재할 때, 대안적으로 또는 부가적으로, 2차 백킹층 상부면 및/또는 2차 백킹층 하부면은 LED를 수용하기 위한 리세스를 포함할 수 있다. 또한, 접착층이 존재할 때, 대안적으로 또는 부가적으로, 접착층 상부면 및/또는 접착층 하부면은 LED를 수용하기 위한 리세스를 포함할 수 있다.
기타
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 1차 백킹층, 2차 백킹층 및 접착층 중 적어도 하나는 또한 충전재라 칭하는 광 산란 입자를 포함한다. 충전재는 카페트의 비용을 감소시키는 동시에 접착제를 부피가 커지게 하는 장점을 갖는다. 충전재는 광을 산란시키기 때문에, 이는 카페트로부터의 광이 원래 발광 스폿보다 큰 면적으로부터 기원하는 것으로 나타나게 한다. 이는 균질한 발광이 요구될 때 유리하다. 광 산란 입자는 탄산칼슘 또는 TiO2와 같은 다른 재료일 수 있다. 탄산칼슘의 장점은 비교적 적은 비용을 갖는다는 것이다. 탄산칼슘은 방해석(calcite) 또는 백악(chalk)의 형태일 수 있다. 광 산란 입자는 또한 고령토 충전재와 같은 카올리나이트(kaolinite)일 수도 있다. 일반적으로, 충전재는 예를 들어 600 g/l 정도의 양으로 사용되지만, 본 발명의 다수의 실시예에서 훨씬 적은 양이 투광도를 증가시키기 위해 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 터프티드 카페트는 LED의 상류측에 위치된 반사층을 추가로 포함한다. 반사층은 LED로부터 보풀면으로 광을 유도할 수 있고 터프티드 카페트로부터 방출된 광의 강도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 반사층은 LED와 카페트 하부면 사이에 배열될 수 있다. 대안적으로, 2차 백킹층 하부면과 카페트 하부면 사이에는 반사층이 배열될 수 있다. LED가 실질적으로 접착층 내에 배열되어 있다고 가정하면, 접착층과 2차 백킹층 사이에는 반사층이 배열될 수 있다. 이러한 반사층은 반드시 일체형 층일 필요는 없지만, 예를 들어 접착 특성의 관점에서 부분으로 구성될 수도 있다. 카페트 하부면은 또한 반사층 자체일 수 있다. 반사는 경면 또는 확산일 수 있다. 따라서, 반사층은 또한 산란층일 수도 있다.
용어 "상류측" 및 "하류측"은 LED로부터 광(여기서 카페트 광으로서 지시됨)의 전파에 대한 품목의 배열에 관련되는데, LED로부터 광의 빔 내의 제 1 위치에 대해 LED에 더 근접한 광의 빔 내의 제 2 위치는 "상류측"이고, LED로부터 더 멀리 이격하는 광의 빔 내의 제 3 위치는 "하류측"이다.
따라서, 선택사양의 접착층, 선택사양의 반사층 또는 선택사양의 산란층은 실질적으로 1차 백킹층과 동일한 길이 및 폭 치수를 갖는 일체형 층일 수 있지만, 또한 부분으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 1차 및 2차 백킹층 사이의 양호한 접착이 또한 성취될 수 있는데, 여기서 "층 범위"가 존재하고, 즉 1차 및 2차 백킹층의 부분이 접착층에 의해 서로 접착되고, 부분들은 그 사이에 접착층이 없이 서로 적층된다. 당 기술 분야의 숙련자는 원하는 결과를 얻기 위해 선택사양의 접착층, 선택사양의 반사층 또는 선택사양의 산란층의 치수를 최적화할 수 있다.
용어 "광에 대해 투과성", "광에 투과성" 또는 "투광성"은 층과 같은 재료에 의해 투과되는 광과 관련된다. 여기서, 용어 "투과된" 또는 "투과"는 방해받지 않는 투과(실질적으로 재료 내에서의 산란이 없음) 및/또는 방해받은 투과(반투명 재료에서와 같이 산란 후의)와 관련된다. 따라서, 용어 "광에 대한 투과성" 또는 "투광성"은 또한 본 명세서에서 "투과"로서 지시될 수도 있다.
투과 또는 투과도는 재료에 제 1 강도를 갖는 특정 파장에서 광을 제공하고 재료를 통한 투과 후에 측정된 파장에서 집적된 광의 강도를 그 특정 파장에서 재료에 제공되는 광의 제 1 강도와 관련시킴으로써 결정될 수 있다[또한, 화학 및 물리학의 CRC 핸드북(CRC Handbook of Chemistry and Physics), 69판, 1088-1989의 E-208 및 E-406 참조]. 용어 "광에 투과성" 또는 "투광성"은 광의 적어도 1%, 더 바람직하게는 광의 적어도 10%, 더욱 더 바람직하게는 광의 적어도 30%가 재료 또는 층에 의해 투과되는 것을 지시할 수 있다. 본 출원에서는 특히 고출력 LED를 사용할 때 심지어 낮은 투과가 허용될 수 있다는 것을 주목하라. 일반적으로, 예를 들어 1차 백킹층, 2차 백킹층 및 접착층의 광에 대한 투과도는 특히 카페트 상부층에 대한 방향에서 이동하는 가시광에 대해 결정된다.
특히 LED가 1차 백킹층과 카페트 하부면 사이에 배열되어 있는 실시예에서 1차 백킹층은 바람직하게는 적어도 약 1%, 더 바람직하게는 적어도 약 10%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 30%의 가시광에 대한 투광도를 갖는다. LED의 하류측에 배열된(즉, LED와 1차 백킹층 상부면 사이에 배열된) 임의의 다른 하류측 재료 또는 층은 바람직하게는 적어도 약 1%, 더 바람직하게는 적어도 약 10%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 30%의 투광도를 갖는다.
용어 "청색광" 또는 "청색 발광"은 특히 약 410 내지 490 nm의 범위의 파장을 갖는 광에 관련된다. 용어 "녹색광"은 특히 약 500 내지 570 nm의 범위의 파장을 갖는 광에 관련된다. 용어 "적색광"은 특히 약 590 내지 650 nm의 범위의 파장을 갖는 광에 관련된다. 용어 "황색광"은 특히 약 560 내지 590 nm의 범위의 파장을 갖는 광에 관련된다. 본 명세서에서 용어 "카페트 광" 또는 "광원 광" 또는 "LED 광"에서와 같은 용어 "광"은 바람직하게는 가시광과 관련된다. 실시예에서 용어 "카페트 광"은 특히 실질적으로 단지 가시광으로만 이루어진 광과 관련된다. 또 다른 실시예에서, 카페트 광은 UV광 및/또는 가시광을 포함할 수 있다. 용어 "가시광"은 특히 약 400 내지 700 nm의 범위로부터 선택된 파장을 갖는 복사선을 갖는 광과 관련된다.
이제, 본 발명의 실시예가 대응 도면 부호가 대응 부분을 지시하고 있는 첨부된 개략 도면을 참조로 하여 예로서만 설명될 것이다.
본 발명에 따르면, LED가 카페트에 의해 보호될 수 있다는 것, 즉 카페트 상에 놓이거나 이동하는 물체, 인간 또는 동물에 직접 노출되지 않는 장점을 갖는다. 또한, 전기 전도체가 적어도 부분적으로는 카페트에 의해 보호될 수 있고, 카페트가 전원으로부터 LED를 불리하게 분리하지 않고 소정의 길이로 절단될 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 1차 백킹층(도 1a), 1차 및 2차 백킹층(도 1b) 및 1차 백킹층, 접착층 및 2차 백킹층(도 1c)을 포함하는 카페트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 카페트의 실시예의 LED의 배열을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3d는 (제 1 및 제 2) 전도체의 적어도 일부분이 전기 와이어인 (제 1 또는 제 2) 펠트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 4a 내지 도 4b는 (제 1 및 제 2) 전도체의 적어도 일부분이 전기 전도성 펠트층인 카페트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5a 내지 도 5b는 (제 1 및 제 2) 펠트의 적어도 일부분이 전기 전도성 펠트층 스택인 (제 1 또는 제 2) 펠트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 1차 백킹층 및 2차 백킹층이 전기 전도성 펠트층 스택을 포함하는 카페트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 7a 내지 도 7c는 (제 1 및 제 2) 전도체의 적어도 일부분이 전기 전도성 펠트 스트립인 (제 1 또는 제 2) 펠트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 8은 1차 백킹층 및 2차 백킹층이 전기 전도성 펠트 스트립을 포함하는 카페트의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 1a 내지 도 1c는 각각 1차 백킹층(100)(도 1a), 1차 백킹층(100) 및 2차 백킹층(200)(도 1b) 및 1차 백킹층(100), 접착층(300) 및 2차 백킹층(200)을 포함하는 카페트(1)의 실시예를 개략적으로 도시하고 있고, 여기서 접착층(300)은 1차 백킹층(100)과 2차 백킹층(200) 사이에 배열된다. 접착층(300)은 또한 범위(미도시)를 포함할 수 있는데, 즉 접착층(300)은 1차 백킹층(100)의 부분(들)과 2차 백킹층(200) 사이에 배열될 수 있다.
1차 백킹층(100)은 1차 백킹층 상부면(101) 및 1차 백킹층 하부면(102)을 갖는다. 2차 백킹층(200)은 2차 백킹층 상부면(201) 및 2차 백킹층 하부면(202)을 갖는다. 접착층(300)은 접착층 상부면(301) 및 접착층 하부면(301)을 갖는다. 카페트는 카페트 상부면(2), 즉 그 위에서 보행하고, 휴식하고, 앉고, 물건을 놓아두도록 의도된 카페트 표면 및 카페트 하부면(3)을 갖는다. 1차 백킹층(100) 및 선택사양의 2차 백킹층(200) 및 선택사양의 접착층(300)은 하나 이상의 층의 스택 또는 라미네이트를 형성할 수 있고, 더 구체적으로는 "경계부"로서 카페트 상부면(2) 및 카페트 하부면(3)을 갖는 카페트(1)를 형성할 수 있다. 1차 백킹층(100)은 펠트층(30)[제 1 펠트층(30')]을 포함하거나 펠트층(30)일 수 있고, 마찬가지로 2차 백킹층(200)은 펠트층(30)[제 2 펠트층(30")]을 포함하거나 펠트층(30)일 수 있다.
펠트층은 일반적으로 도면 부호 30으로 지시되고, 1차 백킹층(100)에 의해 포함되는 또는 2차 백킹층(200)에 의해 포함되는 펠트층(30)을 구별하기 위해, 이들 펠트층(30)은 제 1 펠트층(30') 및 제 2 펠트층(30")으로서 각각 지시된다.
도 1c에서, 예로서, 1차 백킹층(100)은 제 1 펠트층(30')이고, 2차 백킹층(200)은 제 2 펠트층(30")이지만, 또한 이들 백킹층 중 단지 하나만이 펠트층(30)을 포함하거나 펠트층(30)일 수 있다(다른 층은 다른 재료로 이루어짐).
도 1a에서, 카페트 하부면(3)은 실질적으로 1차 백킹층 하부면(102)과 일치한다. 도 1b에서, 1차 백킹층 하부면(102)은 2차 백킹층 상부면(201)에 인접하여 있고, 카페트 하부면(3)은 2차 백킹층 하부면(202)과 실질적으로 일치한다. 도 1c에서, 1차 백킹층 하부면(102)은 접착층 상부면(301)에 인접하여 있고, 접착층 하부면(302)은 2차 백킹층 상부면(201)에 인접하여 있고, 카페트 하부면(3)은 2차 백킹층 하부면(202)과 실질적으로 일치한다.
용어 "하부" 및 "상부"는 단지 1차 백킹층, 접착층(이하 참조), 2차 백킹층 및 라미네이트와 같은 물체의 상이한 면을 명백한 방식으로 설명하는데 사용된다는 것을 주목하라. 용어 "하부" 및 "상부"의 사용은 청구된 바와 같은 본 발명의 카페트를 첨부 도면에 개략적으로 도시된 구조 뿐만 아니라 그 사용에 한정하는 것은 아니다.
1차 백킹층(10)은 1차 백킹층 상부면(101)에 여기서 폐루프 터프트인 터프트(12)를 형성하는 얀(11)을 구비한다.
카페트 상부면(2)은 여기서 또한 카페트로서 "카페트면" 또는 "그 사용 중에 사용자에 대면하는 면"으로서 지시된다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 카페트의 실시예의 LED의 배열을 개략적으로 도시한다. 개략도는 LED(40)가 예로서 지시되어 있는 것을 제외하고는 실질적으로 도 1a 내지 도 1b의 것과 동일하다. LED(40)는 카페트 상부면(2)으로부터 나오는 카페트 광(41)을 생성하도록 배열된다. 이를 위해, LED(40)로부터 하류측의 카페트(1)의 임의의 부분은 카페트 광(40)에 투과성이 되도록 설계될 수 있다.
도면은 모든 가능한 실시예를 철저하게 개략적으로 도시하는 것으로 의도되지는 않는다. 개략도에서의 대부분의 LED(40)는 예로서 리세스(45) 내에 배열된다. 리세스(45)의 사용은 LED가 외부 소스에 의한 압력으로부터 더 보호되는 장점을 갖는다. LED(40)는 1차 백킹층 상부면(101) 내의 리세스(45) 내에, 그리고/또는 1차 백킹층 하부면(102) 내의 리세스(45) 내에, 그리고/또는 1차 백킹층 하부면(102)(도 2a) 상에 배열될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, LED(40)는 2차 백킹층 상부면(201) 내의 리세스(45) 내에, 그리고/또는 2차 백킹층 상부면(201) 상에, 그리고/또는 2차 백킹층 하부면(202) 내의 리세스(45) 내에, 그리고/또는 2차 백킹층 하부면(202)(도 2b) 상에 배열될 수 있다. 또한 대안적으로 또는 부가적으로, LED(40)는 접착층 상부면(301) 내의 리세스(45) 내에, 그리고/또는 접착층 상부면(301) 상에, 그리고/또는 접착층 하부면(302) 내의 리세스(45) 내에, 그리고/또는 접착층 하부면(302)(도 2c) 상에 배열될 수 있다. LED(40)의 배열에 따라, 1차 백킹층(100) 및/또는 접착층(300) 및/또는 2차 백킹층(200)은 카페트 광(41)에 투과성인 것이 바람직하다는 것을 주목하라. 예를 들어, 2차 백킹층 하부면(202)에 배열된 LED의 광(41)은 2차 백킹층(200)의 적어도 일부를 통해, 선택사양의 접착층(300)을 통해 그리고 1차 백킹층(100)을 통해 이동해야 한다.
용어 "상류측" 및 "하류측"을 설명하기 위해, 도 2c를 참조하면, 2차 백킹층 상부면(201)에 배열된 LED(40)를 가정하면, 이러한 LED(40)는 또한 2차 백킹층 하부면(202)[여기서, 카페트 하부면(3)]에 배열된 LED(40)와 같은 상류측[즉, 2차 백킹층 상부면(201)에 배열된 LED(40)의 상류측]에 배열된 LED(40)를 가질 수 있고, 그리고/또는 1차 백킹층 하부면(102)에서와 같이 상류측[즉, 2차 백킹층 상부면(201)에 배열된 LED(40)의 상류측]에 배열된 LED(40)을 가질 수 있다. 마찬가지로, 2차 백킹층(200)에 배열된 LED(40)에서, 선택사양의 접착층(300)(도 2b 및 도 2c 참조)이 2차 백킹층(200)의 하류측에 배열된 것으로 고려되고, 1차 백킹층(100)이 또한 2차 백킹층(200)의 하류측에 배열된 것으로 고려된다[또한 선택사양의 접착층(300)의 하류측에 배열된 것으로 고려됨].
도 3a 내지 도 3d는 (제 1 또는 제 2) 펠트층(30)의 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 (제 1 및 제 2) 전도체의 적어도 일부는 전기 와이어이다. 따라서, 도시된 펠트층(30)은 제 1 펠트층(30') 및/또는 제 2 펠트층(30")의 실시예를 설명한다. 예로서 명료화를 위해 단지 하나의 LED(40)만이 도시되어 있다.
여기서, 제 1 전도체(10) 및 제 2 전도체(20)는 전원(50)으로부터 LED(40)로 전력을 제공하도록 배열되어 개략적으로 도시되어 있다. 제 1 전도체(10) 및 제 2 전도체(20)는 펠트층(30) 내에 적어도 부분적으로 일체화된다. 여기서, 전도체(10, 20)는 각각 제 1 전도성 전기 와이어(510) 및 제 2 전도성 전기 와이어(520)로서 지시된 전기 와이어(500)를 포함한다.
도 3a에서, 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20)는 펠트층(30) 내의 1차 백킹층 상부면(102)에 평행한 평면 내에 배열된다[미도시, 그러나 펠트층(30)은 1차 백킹층 상부면(102)에 실질적으로 평행하게 배열됨, 도 1a 내지 도 2c 등 참조].
그러나, 도 3b에서, 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20), 즉 여기서 제 1 전도성 전기 와이어(510) 및 제 2 전도성 전기 와이어(520)는 펠트층(30)을 통과하고[이에 의해 펠트층(30) 내에 적어도 부분적으로 일체화됨], 펠트층(30)으로부터 돌출되어 예를 들어 전원(50)에 전기적으로 접속될 수 있고, 전원은 변형예에서 카페트 하부면(3)에 배열될 수 있고, 변형예에서 카페트 내에 일체화될 수 있다(여기에는 도시되어 있지 않음).
도 3c는 도 3b에 개략적으로 도시된 바와 동일한 실시예를 개략적으로 도시하지만, 여기서는 전원(50)이 카페트(1)로부터 외부에 배열된다(미도시, 이하 참조).
도 3d는 펠트층 스택(130)을 개략적으로 도시한다. 재차, 이는 제 1 펠트층(30') 및 제 2 펠트층(30")과 관련될 수 있다. 펠트층 스택(130)은 복수의 펠트층(30)을 포함한다. 전도체(10 및/또는 20), 즉 여기서 제 1 전도성 전기 와이어(510) 및 제 2 전도성 전기 와이어(520)는 펠트층 스택의 2개의 인접한 펠트층(30) 사이에 배열될 수 있다. 또한, 이 방식으로 제 1 전도체(10) 및 제 2 전도체(20)는 펠트층(30)[또는 더 구체적으로는 펠트층 스택(130)] 내에 적어도 부분적으로 일체화된다. 그리고 도 2a 내지 도 2c에 개략적으로 도시된 펠트층(30)은 이러한 펠트층 스택(130)을 포함하거나 실질적으로 이러한 펠트층 스택(130)으로 구성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4b는 카페트(1)의 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 (제 1 및 제 2) 전도체(10, 20)의 적어도 일부는 전기 전도성 펠트층(600)이다.
전기 전도성 직물이 일반적으로 얼마전부터 알려져 있었다. 이러한 직물은 예를 들어 직물이 제조되는 폴리머 섬유의 압출에 앞서 폴리머 용융물과 전도성 분말을 혼합하거나 섞음으로써 제조되어 왔다. 이러한 분말은 예를 들어 카본 블랙, 은 입자 또는 심지어 은 또는 금 코팅 입자를 포함할 수 있다. 전기를 전도하는 정전 방지 직물이 또한 예를 들어 탄소 섬유, 탄소 충전 나일론 또는 폴리에스테르 섬유, 또는 금속 섬유와 같은 전도성 섬유를 이러한 직물을 제조하는데 사용되는 얀 내로 합체하거나 직물 내로 직접 직조되거나 편직됨으로써 제조될 수 있다. 폴리피롤 또는 폴리아날린과 같은 전기 또는 자기 전도성 폴리머가 또한 전도도를 제공하기 위해 직물 내에 합체될 수도 있다. 균일한 코팅을 제공하기 위해 직물 표면 상에 폴리피롤 또는 폴리아날린의 프리 폴리머 용액을 퇴적하고 이어서 폴리머의 완전한 형성을 위해 처리함으로써 제조된 전기 전도성 직물 재료가 또한 개시되어 있다.
전기 전도성 펠트층이 또한 당 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들어, 이러한 펠트는 예를 들어 니켈과 같은 전기 전도성 금속으로 코팅된 얀으로 제조된 펠트를 포함할 수 있다. 다른 가능성은 전기 전도성 코팅으로 펠트의 표면을 코팅하는 것이다. 그러나, 이 마지막 가능성은 덜 바람직한데, 이는 일반적으로 낮은 전기 전도도를 갖고 펠트를 더 강성이게 하고 공기 및 물에 대해 덜 개방되게 하기 때문이다. 대안적으로, 일반적인 직물 얀 및 얇은 금속 와이어의 혼합물이 사용될 수도 있다.
도면들은 실질적으로 동일하고, 단지 도 4b가 사시도이고 터프트(12)가 도시되어 있지 않으며, 도 4a는 단면도이고 터프트를 도시하고 있다는 사실만이 다르다. 또한, 도 4a 및 도 4b는 LED의 비제한적인 대안 배열을 도시한다.
여기서, 예로서, 1차 백킹층(10) 및 2차 백킹층의 모두는 펠트층(30), 즉 제 1 펠트층(30') 및 제 2 펠트층(30")을 포함한다. 그러나, 여기서, 펠트층(30)은 도면 부호 600으로 지시된 전기 전도성 펠트층이다. 재차, 1차 백킹층(10)에 의해 포함된 전기 전도성 펠트층(600)을 2차 백킹층(20)에 의해 포함된 전기 전도성 펠트층(600)과 구별하기 위해, 전기 전도성 펠트층(600)은 제 1 전기 전도성 펠트층(610)과 제 2 전기 전도성 펠트층(620)으로서 각각 지시된다. 도 4a 및 도 4b는 전도성 펠트층(600)을 포함하는 양 백킹층(100, 200)을 도시하고 있지만, 전술된 바와 같이 이들 백킹층(100, 200) 중 단지 하나만이 이러한 전기 전도성 펠트층(600)을 포함할 수 있다는 것을 주목하라. 또한, 접착층(300)의 존재는 선택사양이다. 그러나, 이 실시예에서, 접착층(300)은 제 1 전기 전도성 펠트층(610) 및 제 2 전기 전도성 펠트층(620)의 단락을 방지하기 위한 절연체 재료(630)의 기능을 또한 가질 수 있다.
명료화를 위해, LED(40)의 전기 접점이 지시되어 있고, 이들 접점은 도면 부보 43 및 44를 각각 갖는다. 하나는 제 1 전도체(10)[즉, 여기서 제 1 전기 전도성 펠트층(610)]와 전기 접촉하고, 다른 하나는 제 2 전도체(20)[즉, 여기서 제 2 전기 전도성 펠트층(620)]와 전기 접촉한다. 이들 접점(43, 44)은 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 수 있는 바와 같이 부분적으로 절연될 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 (제 1 또는 제 2) 펠트(30)의 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 (제 1 및 제 2) 펠트(30)의 적어도 일부는 전기 전도성 펠트층 스택이다. 전기 전도성 펠트층 스택은 도면 부호 1130으로 지시되어 있다. 이러한 전기 전도성 펠트층 스택(1130)은 전기 전도성 특성을 갖는 펠트층 스택(130)이다. 예로서, 도 5a에서, LED가 도시되어 있지만, 이 도면에서 그 위치가 관련되지 않기 때문에 점선으로 도시되어 있다. 전기 전도성 펠트층 스택(1130)은 본질적으로 적어도 2개의 전기 전도성 펠트층(600)을 포함하고, 하나는 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)]으로서 지시되어 있고, 다른 하나는 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)]으로서 지시되어 있다. 따라서, 전기 전도성 펠트층 스택(1130)은 비전도성 재료(즉, 절연체)(630)에 의해 서로 분리되어 있는 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)] 및 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)]을 포함한다. 재차, 이는 제 1 펠트층(30') 및 제 2 펠트층(30")에 관련될 수 있다.
도 5a는 여기서는 층인 비전도성 재료(즉, 절연체)(630)에 의해 서로 분리되어 있는 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)] 및 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)]을 포함하는 전기 전도성 펠트층 스택(1130)의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 5b는 도면 부호 630'으로 지시된 여기서는 층인 제 1 비전도성 재료(즉, 절연체)(630), 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)], 도면 부호 630"으로 지시된, 여기서는 층인, 제 2 비전도성 재료(즉, 절연체)(630) 및 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)]을 포함하는 전기 전도성 펠트층 스택(1130)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 5b에서, LED(40)는 절연체 층(630) 중 하나 내의 리세스(45)에 배열된다.
일반적으로, 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)]은 제 1 전도체(10) 또는 제 2 전도체(20)로서 사용될 수 있고, 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)]은 제 2 전도체(20) 또는 제 1 전도체(10)로서 사용될 수 있다. 그러나, 실시예의 조합이 가능하고, 다른 구조가 가능하다.
도 5a 내지 도 5b에서, 명료화를 위해, LED(40)의 전기 접점(43, 44)이 지시되어 있다. 하나는 제 1 전도체(10){즉, 여기서는 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)]}과 전기 접촉하고, 다른 하나는 제 2 전기 전도체(20){즉, 여기서는 제 2 전기 전도성 펠트 스택[600(2)]}과 전기 접촉한다. 이들 접점(43, 44)은 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 수 있는 바와 같이 부분적으로 절연될 수 있다.
도 6은 카페트의 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 1차 백킹층(100) 및 2차 백킹층(200)은 전기 전도성 펠트층 스택(1130)을 포함한다. 또한, 제어기(70)가 LED(40)의 광학 특성을 제어하기 위해 배열된 것으로 도시되어 있다.
또한, 1차 백킹층(100)에 의해 포함된 전기 전도성 펠트층 스택(1130)을 2차 백킹층(200)에 의해 포함된 전기 전도성 펠트층 스택(1130)과 구별하기 위해, 전기 전도성 펠트층 스택(1130)은 제 1 전기 전도성 펠트층 스택(1130') 및 제 2 전기 전도성 펠트층 스택(1130")으로서 각각 지시된다. 도 6은 전기 전도성 펠트층 스택(1130)을 포함하는 양 백킹층(100, 200)을 도시하고 있지만, 전술된 바와 같이 이들 백킹층(100, 200) 중 하나만이 이러한 전기 전도성 펠트층 스택(1130)을 포함할 수 있다는 것을 주목하라. 또한, 접착층(300)의 존재는 선택사양이다.
도 7a 내지 도 7c는 (제 1 또는 제 2) 펠트(30)의 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 (제 1 및 제 2) 전도체의 적어도 일부는 전기 전도성 펠트 스트립(700)이다. 도 7a 및 도 7b는 비전도성 재료(즉, 절연체)(630)에 의해 서로 분리되어 있는 제 1 전기 전도성 펠트 스트립(710) 및 제 2 전기 전도성 펠트 스트립(720)을 포함하는 이러한 펠트(30)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 전기 전도성 펠트 스트립(700)은 동일한 평면, 예를 들어 도 7a에 개략적으로 지시된 바와 같은 LED(40)와 동일한 평면 내에 있을 수 있지만, 또한 도 7b에 개략적으로 지시된 바와 같은 상이한 평면 내에 있을 수도 있다. 또한, 이는 제 1 펠트층(30') 및 제 2 펠트층(30")에 관련될 수 있다.
일반적으로, 제 1 전기 전도성 펠트 스트립(710)은 제 1 전도체(10) 또는 제 2 전도체(20)로서 사용될 수 있고, 제 2 전기 전도성 펠트 스트립(720)은 제 2 전도체(20) 또는 제 1 전도체(10)로서 사용될 수 있다. 그러나, 실시예의 조합이 가능하기 때문에, 다른 구조가 가능하다. 예를 들어, 전기 전도성 펠트(700)는 상이한 층 내에 있을 수도 있다. 예로서(미도시), 1차 백킹층(100)은 제 1 전기 전도성 펠트 스트립(710) 또는 제 2 전기 전도성 펠트 스트립(720)을 포함할 수 있고, 2차 백킹층(200)은 제 2 전기 전도성 펠트 스트립(720) 또는 제 1 전기 전도성 펠트 스트립(710)을 포함할 수 있다. 도 7c는 가능한 실시예의 평면도를 개략적으로 도시하고, 여기서 펠트(30)는 스트립(710, 720)을 포함할 수 있지만, 제 2 전도체(20)로서 전도성 와이어(500)를 또한 포함할 수 있다(실시예의 조합이 가능하기 때문임). LED(40)의 좌측 세트에서, LED(40)는 직렬로 배열되어 있고, 반면에 우측의 2개의 세트에서, LED(40)는 병렬로 배열되어 있다. 전도성 펠트 스트립(700)은 예를 들어 약 1 내지 5 cm와 같은 약 0.5 내지 20 cm의 폭(w)을 가질 수 있다.
도 8은 카페트(1)의 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 1차 백킹층(100) 및 2차 백킹층(200)은 전기 전도성 펠트 스트립(710, 720)을 포함한다. 또한, 제어기(70)는 LED(40)의 광학 특성을 제어하도록 배열된 것으로 도시되어 있다. 도 8은 전기 전도성 펠트 스트립(710, 720)을 포함하는 양 백킹층(100, 200)을 도시하고 있지만, 전술된 바와 같이 또한 이들 백킹층(100, 200) 중 하나만이 이러한 전기 전도성 펠트 스트립(700)을 포함할 수 있고, 또는 하나는 제 1 전기 전도성 펠트 스트립(710) 또는 제 2 전기 전도성 펠트 스트립(720)을 포함할 수 있고, 다른 하나는 제 2 전기 전도성 펠트 스트립(720) 또는 제 1 전기 전도성 펠트 스트립(710)을 포함할 수 있다. 또한, 접착층(300)의 존재는 선택사양이다.
또한, 2차 백킹층(20)에 대해, 일 실시예에서, 이 2차 백킹층(20)은 상표명 액션백(ActionBac)
Figure 112013104029015-pct00001
하에서 공지된 것과 같은 2차 백킹층을 위한 현존하는 제품에 기초할 수 있다. 이는 얇은 필름의 레노직(leno weave) 및 스펀 올레핀 얀으로 제조된 백킹이다. 이는 인치당(2.54 cm 당) 16 날실(warp) 및 인치당(2.54 cm 당) 5 피크(pick)의 평균을 갖는 레노직 내에 폴리프로필렌 멀티필라멘트 피크 및 폴리프로필렌 날실 테이프를 갖는 2.1 ounce/yd2(0.71 g/m2) 직물이다. 이러한 백킹층은 카페트 내에 양호한 층간 박리 강도를 갖는 치수 안정성을 부여한다. 이 백킹층 또한 제조 중에 확고한 경화 속도에 적합되는 개방도를 갖는다. 0.5 인치 물에 상당하는 압력차를 갖는 ASTM D-737에 따라 결정된 이 백킹의 공기 투과도는 750 ft3/min/ft2(220 m3/min/m2)을 초과하는데, 이는 확고한 바인더 경화 속도에 대해 충분하다. 더 높은 카운트, 즉 18×13 레노직 구조를 갖는 다른 이러한 제품은 약 720 ft3/min/ft2(219 m3/min/m2) 초과의 평균 공기 투과도를 갖는다. 이는 또한 효율적인 경화 속도에 적합하다. 바람직하게는, 2차 백킹층(20)은 접착층(50)에 사용되는 재료와 높은 접착제 호환성을 가져, 카페트(100)가 ASTM D-3936에 설명된 시험과 같은 층간 박리 시험을 통과할 수 있게 한다. 층간 박리 저항 부여 특성은 바람직하게는, 설명된 기준 카페트에서 적층될 때 백킹이 적어도 2.5 lb/in(44.6 kg/m)의 층간 박리 강도를 갖도록 이루어져야 한다. 그러나, 바람직한 값은 3 내지 4 lb/in(53.6 내지 71.4 kg/m) 초과, 더 바람직하게는 적어도 5.5 lb/in(98.2 kg/m), 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 6 lb/in(107.1 kg/m)이다.
층간 박리를 방지하기 위해, 양호한 접합이 요구된다. 접합은 경화 중에 카페트로부터 증발된 바인더 액체의 통과를 방해하지 않도록 충분한 개방도를 가짐으로써 향상될 수 있다.
2차 백킹의 공기 투과도는 0.5 인치 H2O에 상당하는 압력차를 갖고 ASTM 표준 D-737에 따라 결정될 수 있다(또한, 상기 참조). 허용 가능한 값은 250 ft3/min/ft2이지만, 더 바람직한 값은 350 내지 800 ft3/min/ft2의 범위이다. 예로서, 약 70 ft3/min/ft2 미만을 갖는 2차 백킹은 높은 바인더 경화 속도에 대해 부적절한 것으로 고려된다. 예로서, 액션백
Figure 112013104029015-pct00002
은 매우 적합한 2차 백킹이고 750 ft3/min/ft2를 초과한다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 2차 백킹층의 부분은 LED로 덮여질 수 있다. 베이스 2차 백킹이 충분하게 높은 공기 투과도를 가지면, 이는 허용 가능하다. 예를 들어, 표면의 50%가 덮여지면, 공기 투과도는 최악의 경우에 정상의 공기 투과도의 50%로 감소된다. 250 ft3/min/ft2의 허용 가능한 공기 투과도를 성취하기 위해, 따라서 500 ft3/min/ft2 초과의 공기 투과도를 갖는 2차 백킹을 사용해야 한다. 예로서, 액션백
Figure 112010039548082-pct00003
은 700 ft3/min/ft2 초과의 공기 투과도를 갖고, 따라서 본 발명에 사용될 수 있다.
임의의 다른 현존하는 2차 백킹 재료가 본 발명에 사용된 2차 백킹층(20)에 대한 기초로서 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 다른 예는 니들펠트 백킹, 고무 백킹, PVC 백킹, 폴리우레탄 백킹, 비닐 백킹, 쿠션 백킹, 나일론 백킹이다. 니들펠트 백킹 내의 섬유는 접합을 위해 바느질된다. 쿠션 또는 패딩이 2차 백킹 내에 합체될 수 있다는 것을 또한 주목하라. 2차 백킹 재료의 다른 예는 역청(bitumen)이다. 이 재료는 예를 들어 카페트 타일 또는 자동차 매트에서와 같이 특히 억센 카페트가 요구될 때 사용된다. 몇몇 실시예에서, 역청은 또한 접착제로서 사용될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 바람직하게는 이러한 2차 백킹층(20)은 본 발명에 따라 터프티드 카페트(100) 내에 포함된다. 그러나, 특히, 2차 백킹층은 2차 펠트층(30)을 포함한다.
실시예에서, 제 1 펠트층(30') 및/또는 제 2 펠트층(30")은 열전도성을 가지며, LED(40)로부터 이격하여 열을 전도하도록 배열될 수 있다. 일반적으로, 폴리머 재료의 열 전도도는 0.2 W/mK 미만인데, 이는 종종 고출력 LED를 사용하도록 허용하는데 너무 낮다. 이 실시예에서, 펠트(30) 내의 섬유는 예를 들어 이들을 열전도성 재료로 코팅함으로써 또는 열전도성 섬유를 사용함으로써 향상된 열전도도를 가질 수 있다.
예로서, 35 내지 40 g/m2의 니켈 코팅 및 1.5 mm의 두께를 갖는 섬유를 사용하는 펠트는 1.3 W/mK의 추정 열전도도를 갖는데, 이 열전도도는 통상의 펠트와 비교하여 대략 10배(one order of magnitude) 향상된다(90.9 W/mK의 Ni 전도도의 1.5%의 추정 열전도도를 제공하는 22 ㎛/1.5 mm=1.5%의 Ni 농도를 산출하는 8.9 g/cm3의 Ni 밀도를 사용하여 계산됨). 전기 전도성 펠트(600)는 그 자체로 전기 전도성일 수 있지만, 열전도성일 수도 있는데, 이 경우 최종 구조체는 따라서 LED와 조합하여 유용한 열 및 전기를 전도할 수 있다.
"실질적으로 모든 발광" 또는 "실질적으로 포함하는"에서와 같은 본 명세서의 용어 "실질적으로"는 당 기술 분야의 숙련자에 의해 이해될 수 있을 것이다. 용어 "실질적으로"는 또한 "전적으로", "완전히", "모든" 등을 갖는 실시예를 포함할 수 있다. 따라서, 실시예에서 형용사적인 실질적으로는 또한 제거될 수도 있다. 적용 가능한 경우에, 용어 "실질적으로"는, 95% 이상, 특히 99% 이상, 심지어는 특히 100%를 포함하는 99.5% 이상과 같은, 90% 이상과 또한 관련될 수 있다. 용어 "포함한다"는 용어 "포함한다"가 "~로 구성된다"를 의미하는 실시예를 또한 포함한다.
더욱이, 상세한 설명 및 청구범위에서의 용어 제 1, 제 2, 제 3 등은 유사한 요소를 구별하기 위해 사용된 것이고, 반드시 순차적인 또는 연대적인 순서를 설명하기 위한 것은 아니다. 이와 같이 사용된 용어는 적절한 상황 하에서 상호 교환 가능하고 본 명세서에 설명된 발명의 실시예는 본 명세서에 설명되거나 예시된 것 이외의 순서로 작동이 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서의 디바이스는 무엇보다도 작동 중에 설명되어 있다. 당 기술 분야의 숙련자에게 명백한 바와 같이, 본 발명은 작동 방법 또는 작동시의 디바이스에 한정되는 것은 아니다.
전술된 실시예는 본 발명을 한정하기보다는 설명하는 것이고, 당 기술 분야의 숙련자들은 첨부된 청구범위로부터 벗어나지 않고 다수의 대안 실시예를 설계할 수 있을 것이라는 것을 주목해야 한다. 청구범위에서, 괄호안에 기재된 임의의 도면 부호는 청구항을 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 동사 "포함한다" 및 그 활용형의 사용은 청구항에 언급된 것들 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다. 단수 표현의 요소는 복수의 이러한 요소의 존재를 배제하는 것은 아니다. 다수의 수단을 열거하는 디바이스 청구항에서, 이들 수단의 다수는 하드웨어의 하나의 동일한 품목에 의해 실시될 수도 있다. 단지 특정 수단이 서로 다른 종속 청구항에 인용되어 있다는 사실은 이들 수단의 조합이 장점을 갖고 사용될 수 없다는 것을 지시하는 것은 아니다.
1: 카페트 2: 카페트 상부면
3: 카페트 하부면 10: 제 1 전도체
20: 제 2 전도체 30: 펠트층
30': 제 1 펠트층 30": 제 2 펠트층
40: LED 45: 리세스
50: 전원 100: 1차 백킹층
101: 1차 백킹층 상부면 102: 1차 백킹층 하부면
130: 펠트층 스택 200: 2차 백킹층
300: 접착층 510: 제 1 전도성 전기 와이어
520: 제 2 전도성 전기 와이어 600: 전기 전도성 펠트층

Claims (15)

  1. 발광 터프티드 카페트(1)로서,
    a. 1차 백킹층(100)과 선택사양의 2차 백킹층(200)으로서, 상기 1차 백킹층(100)은 제 1 펠트층(30')을 포함하고, 또는 상기 선택사양의 2차 백킹층(200)은 제 2 펠트층(30")을 포함하고, 또는 상기 1차 백킹층(100) 및 상기 선택사양의 2차 백킹층(200) 모두는 펠트층(30', 30")을 포함하는, 상기 1차 백킹층(100)과 선택사양의 2차 백킹층(200);
    b. 카페트 광(41)을 발생하도록 배열된 복수의 카페트 일체형 LED(40); 및
    c. 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20)로서, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 상기 제 2 전기 전도체(20)는 전원(50)으로부터 상기 LED(40)로 전력을 제공하도록 배열되고, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 상기 제 2 전기 전도체(20)의 하나 이상은 상기 제 1 펠트층(30') 및 상기 제 2 펠트층(30")의 하나 이상 내에 적어도 부분적으로 일체화되는, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 제 2 전기 전도체(20)를 포함하며,
    상기 제 1 펠트층(30') 및 상기 제 2 펠트층(30") 중 하나 이상은 펠트층 스택(130)을 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 백킹층(200)을 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 백킹층(100)의 적어도 일부와 상기 2차 백킹층(200) 사이에 배열된 접착층(300)을 추가로 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 LED(40)는 상기 1차 백킹층(100), 상기 선택사양의 2차 백킹층(200) 및 상기 1차 백킹층(100)의 적어도 일부와 상기 2차 백킹층(200) 사이에 배열된 선택사양의 접착층(300)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 층의 층 리세스(45) 내에 배열되는 발광 터프티드 카페트.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 상기 제 2 전기 전도체(20) 중 하나 이상의 적어도 일부는 상기 제 1 펠트층(30') 또는 상기 제 2 펠트층(30") 내의 1차 백킹층 상부면(102)과 평행한 평면에 배열되는 발광 터프티드 카페트.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 상기 제 2 전기 전도체(20) 중 하나 이상은 전기 와이어(500)를 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 상기 제 2 전기 전도체(20) 중 하나 이상은 전기 전도성 펠트(600)를 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 2차 백킹층(200)을 포함하고, 상기 제 1 펠트층(30')은 상기 제 1 전기 전도체(10)이고, 상기 제 2 펠트층(30")은 상기 제 2 전기 전도체(20)인 발광 터프티드 카페트.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 펠트층(30') 및 상기 제 2 펠트층(30") 중 하나 이상은 전기 전도성 펠트층 스택(1130)을 포함하고, 상기 전기 전도성 펠트층 스택(1130)은 상기 제 1 전기 전도체(10)로서 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)]과 상기 제 2 전기 전도체(20)로서 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)]을 포함하고 상기 제 1 전기 전도성 펠트 스택층[600(1)]과 상기 제 2 전기 전도성 펠트 스택층[600(2)] 사이에 절연체(630)가 배열되어 있는 발광 터프티드 카페트.
  11. 제 10 항에 있어서, 2차 백킹층(20)을 포함하고, 상기 2차 백킹층(20)은 전기 전도성 펠트층 스택(1130)을 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전기 전도체(10) 및 상기 제 2 전기 전도체(20) 중 하나 이상은 전기 전도성 펠트 스트립(700)을 포함하는 발광 터프티드 카페트.
  13. 제 3 항에 있어서, 상기 접착층(300)을 포함하고, 상기 접착층은 카페트 광(41)에 투과성이고, 상기 LED는 상기 접착층(300) 및 상기 2차 백킹층(200) 중 하나 이상 내에 배열되는 발광 터프티드 카페트.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제어기(70)를 추가로 포함하고, 상기 제어기(70)는 복수의 LED(40) 중 LED(40)의 2개 이상의 서브셋(subset)의 광학 특성을 개별적으로 제어하도록 배열되는 발광 터프티드 카페트.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 펠트층(30') 및 상기 제 2 펠트층(30") 중 하나 이상은 열전도성인, 발광 터프티드 카페트.
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